Высокое содержание кверцетина и катехина в виноградном соке Айрен поддерживает его применение в производстве функциональных продуктов питания 2

Пожалуйста свяжитесьoscar.xiao@wecistanche.comЧтобы получить больше информации

3. Результаты

3.1.Общее содержание фенолов и очищающая активность экстрактов

Оценка общего количества полифенолов с помощью спектрофотометрического анализа показала, что самая высокая концентрация соединений наблюдается в виноградном соке темпранильо и его экстрактах (таблица 2). При сравнении белых сортов виноградный сок Гевюрцтраминер имел самое высокое содержание полифенолов, за ним следовали виноградные соки Совиньон Блан, Айрен и Вердехо. Расчетная концентрация общих полифенолов в виноградном соке Айрен была аналогична концентрации Совиньон Блан, на 35 процентов выше, чем концентрация, оцененная в Вердехо, и на 33 процента ниже, чем количество, обнаруженное в виноградном соке Гевюрцтраминер.

Таблица 2. Общее содержание полифенолов (TPC, выраженное в мг/LGAE ± стандартное отклонение) и активность удаления DPPH (IC50, выраженное в мг/л ± стандартное отклонение) свежего сока и экстрактов полифенолов. Все сравнения между Айрен и остальными сортами были статистически значимыми (р-значение<0.01),except for="" the="" airen="" and="" sauvignorn="" blanc="" tpcin="" freshjuice="" with="" a="" p-value="0.0762(a)," the="" ic50="" values="" in="" fresh="" juice,p-value="0.99984(b)," and="" the="" polyphenol="" extract,p-value="0.62657" (c).="" the="" estimated="" quantity="" of="" polyphenols="" detected="" in="" the="" extracts="" was="" lower="" than="" in="" the="" fresh="" grape="" juice,indicating="" a="" loss="" of="" polyphenols="" during="" the="" extraction="" process(table="" 2).="" the="" loss="" of="" polyphenols="" varied="" according="" to="" thhe="" grape="" variety,="" estimated="" as="" 7.5%="" in="" verdejo,="" 15%="" in="" airen,19.4%="" in="" gewürztraminer,24.7%="" in="" sauvignon="" blanc,and="" 33.2%="" in="" tem-pranillo.="" these="" differences="" could="" be="" attributed="" to="" the="" different="" polyphenol="" compositions="" of="" the="" grape="" juices.="" in="" fact,="" the="" red="" tempraniillo="" grape="" juice="" is="" known="" to="" be="" rich="" in="" proanthocyanidins="" and="" tannins,="" both="" being="" complex="" polyphenols="" that="" are="" poorly="" soluble="" in="" methanol.="" in="" the="" white="" grape="" juices,="" the="" high="" loss="" percentage="" determined="" in="" sauvignon="" blanc(24.7%)was="">

Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы узнать больше

Антиоксидантную способность исследуемого виноградного сока и экстрактов оценивали методом DPPH, описанным в разделе «Материалы и методы». Самая высокая активность по удалению DPPH (более низкое значение IC50) была обнаружена в виноградном соке темпранильо, за которым следуют гевюрцтраминер, совиньон блан, айрен и вердехо (таблица 2). Очищающая активность, определенная для экстрактов полифенолов, была ниже (снижение в среднем на 15 процентов) для экстрактов белого винограда и ниже в среднем на 27 процентов для экстракта Темпранильо — результат, согласующийся со снижением концентрации общих полифенолов ( Таблица 2). 3.2. Идентификация и количественная оценка полифенолов с помощью анализа ЖХ-МС/МС

Характеристика полифенолов в экстрактах виноградного сока была выполнена с помощью анализа ЖХ-МС/МС. Разделение соединений с помощью ЖХ осуществляли в соответствии с условиями элюирования, описанными в разделе «Материалы и методы». Для количественной оценки с помощью МС была создана база данных 56 полифенолов винограда с параметрами МС, необходимыми для их идентификации, с использованием ранее опубликованных данных [53-67] (Дополнительные материалы, таблица S3). Двадцать три из этих полифенолов были отобраны для исследования, и 15 были идентифицированы в экстрактах (дополнительные материалы, таблица S2). Эти полифенолы принадлежат к следующим семействам: гидроксикоричные кислоты (кофеиновая, хлорогеновая и кумаровая), гидроксибензойные кислоты (дигидроксибензойная, галловая, протокатеховая, салициловая и ванилиновая), стильбены (ресвератрол и полидатин), флавоноиды (кверцетин, изорамнетин, катехин и эпикатехин), и фенилпропаноиды (эскулетин). Количественное определение проводили с полифенолами без какой-либо химической модификации или изомеризации.

3.2.1. Полифенолы в экстрактах виноградного сока

Три биологических образца каждого виноградного сока анализировали в трех повторностях, и средние значения концентрации, полученные с помощью ЖХ-МС/МС, сравнивали для каждого полифенола в различных экстрактах виноградного сока. В качестве эталона использовали экстракт сорта Айрен. Мы провели ANOVA и апостериорные тесты Тьюки, чтобы определить, были ли наблюдаемые различия между виноградными соками статистически значимыми. В большинстве случаев тесты приводили к статистически значимым различиям, хотя величина различий была неизменно небольшой. Это можно объяснить небольшими стандартными отклонениями из-за высокой точности и воспроизводимости технологии ЖХ-МС/МС, используемой для измерений (таблица 3). Значение кратности изменения рассчитывали для каждого исследованного полифенола по отношению к экстракту Airen, а функциональную значимость определяли в соответствии с таблицей 1.

Воспроизводимость и изменчивость были подтверждены внутридневными экспериментами и экспериментами, проведенными еще трижды в течение 6 месяцев (межсуточные). Завершая параметры проверки, были определены LOD и LOQ аналитического метода, пределы, которые относятся не только к LC-MS/MS, но и к полному аналитическому методу.

Цистанхе может омолаживать

Были изучены три оксикоричные кислоты. Хлорогеновая кислота была обнаружена во всех пяти проанализированных экстрактах виноградного сока. Темпранильо был сортом с самой высокой концентрацией, а Совиньон Блан — с наименьшим количеством, оба с уровнем функциональной релевантности 1 (Таблица 3). Двумя другими проанализированными кислотами были кофейная кислота, обнаруженная во всех сортах, кроме Совиньон Блан, и кумаровая кислота, обнаруженная только в экстрактах Айрена и Вердехо. Концентрации этих соединений в экстрактах были очень схожими, и функциональное значение не определялось. Исследовали пять оксибензойных кислот. Обнаруженные концентрации дигидроксибензойной, протокатеховой, салициловой и ванилиновой кислот были практически одинаковыми во всех экстрактах с уровнем функциональной значимости 1. Концентрации галловой кислоты не показали статистической значимости среди исследованных виноградных соков (табл. 3).

Что касается исследованных стильбенов, концентрации как ресвератрола, так и полидатина были очень похожи во всех сортах винограда, хотя ресвератрол неожиданно отсутствовал в экстракте Совиньон Блан. Ни в одном случае различия концентраций, наблюдаемые в экстрактах, не имели функционального значения (уровень 1).

Наиболее сильные различия выявлены в семействе флавоноидов. Следует отметить, что изорамнетин не был обнаружен в экстракте Совиньон Блан, хотя концентрации в других четырех виноградных соках были сопоставимы (таблица 3, рисунок 1). Что касается эпикатехина, самая высокая концентрация была обнаружена в гевюрцтраминере, за которым следует айрен, совиньон блан — виноградный сок с наименьшим количеством (таблица 3). Значение функциональной релевантности составило 2 для всех сортов, за исключением Темпранильо. В случае с кверцетином самая высокая концентрация была обнаружена в экстрактах айрена и гевюрцтраминера, а более низкая — в экстрактах вердехо (уровень функциональной значимости 2), совиньон блан и темпранильо (уровень функциональной значимости 3) (таблица 3, рисунок 1).флавоноидыТем не менее, наибольшие различия в концентрации среди различных проанализированных экстрактов были обнаружены для катехина. Самая высокая концентрация катехина была обнаружена в экстракте Айрена, за которым следуют Гевирцтраминер, Темпранильо, Вердехо и Совиньон Блан. Фактически, различия в концентрациях показали уровень функциональной значимости 3 для всех сортов, кроме Совиньон Блан, который имел функциональную значимость 4 (таблица 3, рисунок 1). Эскулетин был единственным количественно определенным полифенолом из семейства фенилпропаноидов. Это соединение показало самую низкую концентрацию во всех образцах и значение функциональной значимости (уровень 1), что указывает на отсутствие существенных различий (таблица 3).

Together, these results indicated that the global profiles of the 15 polyphenols analyzed in the Airen, Gewiirztraminer, Sauvignon Blanc, Verdejo and Tempranillo grape juice extracts were very similar. However, the statistical analyses indicated that the majority (>90 процентов) различий концентраций, обнаруженных в образцах, были статистически значимыми; результат, который, как объяснялось ранее, мог быть связан с точностью и воспроизводимостью используемого метода (ЖХ-МС/МС). Однако применение кратности изменения критерия, только 17 процентов статистически значимых различий считаются имеющими функциональную значимость. Этот результат согласуется с качественным анализом общего профиля полифенолов экстрактов виноградного сока, показанным на рисунке 2, который ясно показывает, что только два полифенола, кверцетин и катехин, выделяются в виноградных соках Airen и Gewirztraminer над другими. Количество кверцетина в этих двух виноградных соках очень похоже и выше, чем количество, обнаруженное в остальных виноградных соках (увеличение составляет от 25 до 65 процентов). образцы, выражающие уровни на 30 процентов выше, чем количество, обнаруженное в Gewürztraminer, и уровни от 43 до 68 процентов выше, чем количество, обнаруженное в других экстрактах.

3.2.2.Влияние процесса промышленной концентрации на содержание полифенолов в виноградном соке Airen

Общее количество полифенолов, оцененное в промышленных образцах, показало, что концентрированный виноградный сок содержал меньше полифенолов, чем ожидалось, в частности, на 42% и 44% ниже, чем исходные свежие образцы для образцов NCJ и DCJ, соответственно (таблица 4). Эти результаты показали, что процесс нагревания для испарения воды отрицательно влияет на стабильность этих соединений. Более того, сравнение общего количества полифенолов, оцененное в образцах виноградного сока Airen до и после процесса ультрафильтрации, показало снижение на 17 процентов. Экстракты полифенолов, полученные из этих образцов, также сравнивали, показывая, что в случае NCJ потери полифенолов колеблются между 9,6% и 5,9% в исходных и концентрированных образцах соответственно (таблица 4). потери были выше, в диапазоне от 15 до 33 процентов, как определено для исходного и концентрированного обесцвеченного виноградного сока, соответственно (таблица 4). Таким образом, результаты показывают, что как концентрирование, так и процессы ультрафильтрации привели к снижению количества полифенолов в концентрированном конечном продукте.

Также была определена способность этих образцов поглощать радикалы DPPH. Полученные значения ICso показали, что образцы NCJ обладают большей очищающей способностью, чем обесцвеченные образцы (DCJ), что согласуется с более высоким содержанием полифенолов и отсутствием этапа ультрафильтрации в образцах NCJ по сравнению с DC] (табл. 4). Тем не менее, предполагаемая антиоксидантная способность этих образцов заслуживает внимания, что привело к определению того, как процесс концентрирования влиял на отдельные полифенолы, ранее идентифицированные с помощью ЖХ-МС/МС.

Были исследованы восемь фенольных кислот, и все они присутствовали в конечном концентрированном виноградном соке, хотя их концентрация была намного ниже, чем ожидалось, учитывая концентрацию сахаров в 3,5 раза. В образцах NCJ потери этих соединений варьировались от 51 процента кумаровой кислоты до 70 процентов ванилиновой кислоты (рис. 3А, таблица дополнительных материалов S4). В образцах DCJ потери варьировались от 64 процентов галловой кислоты до 71 процента ванилиновой кислоты (рис. 3B). Результаты были аналогичными для семейства стильбенов, где потери полидатина и ресвератрола составили 68% и 71%, соответственно, в NCJ (рис. 3А, таблица дополнительных материалов S4) и 71% для обоих соединений в случае NCJ. Образцы DCJ (рис. 3B). Титрование эскулетина выявило потерю 70% и 71% в образцах NCJ и DCJ соответственно (рис. 3A, B, таблица дополнительных материалов S4).

В случае флавоноидов потери этих соединений были ниже, чем в предыдущих случаях, в среднем 38 процентов для катехина и 49 процентов для эпикатехина в образцах NCJ. Исключением из этого поведения был кверцетин, который продемонстрировал увеличение на 83 процента по сравнению с ожидаемой теоретической концентрацией в образцах NCJ (рис. 3A, таблица дополнительных материалов S4). В случае образцов DCJ наблюдались потери во всех полифенолах семейства ; 45 процентов для кверцетина, 58 процентов для катехина и 68 процентов для эпикатехина (рис. 3B, таблица дополнительных материалов S4). Эти результаты согласуются с другими изученными полифенолами, за исключением количества кверцетина, обнаруженного в образце NCJ. Результаты показывают, что промышленный процесс негативно влияет на содержание полифенолов в концентрированном виноградном соке. Кроме того, потери в образцах DCJ выше, чем в образцах NCJ, что указывает на то, что этап фильтрации виноградного сока перед концентрированием устраняет полифенолы из виноградного сока. С другой стороны, неожиданное повышение концентрации кверцетина в НКЖ могло быть связано с наличием сложных, преимущественно гликозилированных молекул, которые при промышленном нагревании виноградного сока могли выделять свободный кверцетин. Это не было очевидно в случае образцов DCJ, потому что процесс фильтрации мог удержать эти сложные молекулы; таким образом, поведение кверцетина в этих образцах сходно с остальными анализируемыми полифенолами.

4. Дискуссия

Анализ общего содержания полифенолов показывает, что красный сок Темпранильо имеет самые высокие концентрации, почти в два раза превышающие концентрации, обнаруженные в виноградных соках Айрен и Совиньон Блан. Гевюрцтраминер — это сок из белого винограда с более высокой концентрацией полифенолов, которая на 33% и 55% выше, чем количество, обнаруженное в виноградных соках Айрен/Совиньон Блан и Вердехо, соответственно, но на 31% ниже, чем концентрация этих соединений в соке Темпранильо. Более точный анализ, проведенный методом ЖХ-МС/МС для определения профилей полифенолов 15 соединений в экстрактах виноградного сока, показывает, что полифенолы сорта Айрен аналогичны полифенолам других проанализированных белых сортов. Здесь следует отметить, что виноградные соки Airen и Gewurztraminer могут демонстрировать интересные различия в концентрации флавоноидов, кверцетина и катехина.

Результаты этого исследования показали, что более высокая концентрация полифенолов приводит к большей активности по удалению свободных радикалов, что ранее сообщалось об этих и других сортах винограда [28,68]. Как в виноградных соках, так и в экстрактах полифенолов Темпранильо обладает самой высокой антиоксидантной способностью, за ним следуют Гевюрцтраминер, Совиньон Блан, Айрен и Вердехо. Эта закономерность повторяет то, что обосновывается в литературе [30,69], но в то же время вызывает удивление по отношению к виноградному соку Айрен, который всегда считался продуктом низкого качества. Мы обнаружили, что предполагаемая антиоксидантная способность сока Airen не является незначительной, возможно, из-за более высокого количества кверцетина и катехина по сравнению с другими проанализированными соками. В экстракте Airen было обнаружено 6,3 мг/л катехина, что на 33,3 % больше, чем количество, присутствующее в Gewürztraminer (4,2 мг/л), на 50 % больше, чем количество, обнаруженное в Verdejo (3,05 мг/л), и в три раза больше. концентрации, присутствующей в Совиньон Блан (1,91 мг/л).гесперидин используетОн также превышает концентрацию катехина, обнаруженную в Темпранильо (3,6 мг/л), на 42 процента. Также следует отметить количество кверцетина, обнаруженное в айрене (5,8 мг/л), которое сходно с количеством кверцетина в гевюрцтраминер (6 мг/л) и значительно выше, чем в совиньон блан (3,5 мг/л) и вердехо (4,37 мг/л). /л) экстрактов Кверцетин, обнаруженный в Темпранильо (3,6 мг/л), очень похож на содержащийся в Совиньон Блан и на 40 процентов ниже, чем обнаруженный в Айрене. Эти результаты демонстрируют основные различия в содержании полифенолов в виноградном соке Айрен по сравнению с остальными проанализированными сортами. Различия в зарегистрированных концентрациях статистически значимы и имеют функциональное значение. Количественное определение эпикатехина в меньшей степени выделяется у гевюрцтраминера (3,33 мг/л), что на 16,7% выше, чем у Айрена (2,77 мг/л), и более чем на 30% выше, чем у трех других сортов. : Совиньон Блан (2,03 мг/л), Вердехо (2,2 мг/л) и Темпранильо (2,48 мг/л). Хотя сорта Темпранильо особенно богаты полифенолами[70,71], многие из них не были идентифицированы в этом исследовании, возможно, из-за используемого процесса экстракции. Полифенолы, принадлежащие к семействам антоцианов и флавонов, отвечающие за окраску красных сортов [28,68,69,72], содержат более сложные и аполярные соединения, которые не анализировались в данном исследовании.

Высокая концентрация кверцетина и катехина, выделенных в виноградном соке Айрен, актуальна, поскольку было показано, что их антиканцерогенные свойства вызывают апоптотические пути в раковых клетках [73-76]. Многие исследования, изучающие кверцетин, показали его влияние на модуляцию сигнальных путей и экспрессию микроРНК, непосредственно участвующих в развитии и прогрессировании опухолевых клеток [77-79]. Кроме того, антиоксидантная активность, нейтрализующая свободные АФК, была связана с профилактикой атеросклероза [80] и сердечно-сосудистых заболеваний [17,81,82].

Результаты, полученные с промышленными образцами, показывают, что процесс концентрирования виноградного сока Airen, проводимый компанией Mostos Espanoles SA, приводит к снижению общего содержания полифенолов от 38,4-69,6 процентов до 57. .7-70 процентов в случае обесцвеченного концентрированного виноградного сока (DCJ). Данные из образцов NCJ показывают, что, как было определено ранее, флавоноиды катехин и кверцетин выделяются своими высокими концентрациями. Тем не менее, концентрация большинства полифенолов в конечном концентрированном соке ниже, чем ожидалось, по сравнению с количеством, обнаруженным в свежевыжатом соке, и теоретические значения рассчитываются на основе коэффициента концентрации сахара.

Случай с кверцетином примечателен тем, что это единственный полифенол, который не восстанавливается в процессе концентрирования. Напротив, оказалось неожиданным, что концентрация этого полифенола в концентрированном образце NCJ65 в два раза выше, чем можно было бы ожидать, если бы не было потери соединения. Это можно было бы объяснить, если предположить, что в исходном образце значительная часть кверцетина была гликозилирована и, следовательно, не могла быть адекватно количественно определена используемым методом. Гликозилирование флавоноидов является обычным явлением и, как известно, влияет на их растворимость, стабильность и биодоступность [83].микронизированная очищенная флавоноидная фракция 1000 мг.Если это так, то тепло, которому подвергается виноградный сок в процессе концентрирования, может устранить эту модификацию и позволить количественно определить соединение в конечном образце, поскольку условия ионизации и фрагментации масс-спектрометрии оптимизированы для количественного определения свободного кверцетина. Это же явление объясняет потерю оставшихся полифенолов в процессе концентрирования. Нагревание, которому подвергается виноградный сок для испарения воды во время концентрирования, весьма вероятно, влияет на структуру полифенолов таким же образом, как это происходит при приготовлении пищи [84].потерянная империяВ некоторых случаях эти изменения могли привести к их деградации, модификации и агрегации. Этот процесс подтверждается 40-процентной потерей общего количества полифенолов в концентрированном виноградном соке, от 47 мг/л GAE в исходном виноградном соке до 927 мг/л в NCJ65 (ожидаемое значение 1669,5 мг/л). Это правда, что наблюдалось увеличение активности концентрированных виноградных соков по очистке от свободных радикалов, от значения ICso 73 мг/л в NCJng до 64 мг/л в NCJ65, но в этом случае сложно провести сравнение.

В случае образцов DCJ предполагаемая потеря общего количества полифенолов, связанная с процессом концентрирования, составляет 56 процентов, а его антиоксидантная способность снижается со значения IC50 50 мг/л в DCJIg до 31 мг/л в DCJ65. Что касается количественного определения отдельных полифенолов в DCJ с помощью ЖХ-МС/МС, результаты очень похожи на результаты, полученные с образцами NCJ, когда было обнаружено снижение концентрации всех полифенолов в концентрированном образце. При этом потери флавоноидов больше, чем у NCJ65, но меньше потерь, зарегистрированных для остальных исследованных полифенолов. Потери эпикатехина, катехина и кверцетина составляют 67,8 %, 57,7 % и 44,9 % соответственно. В этом случае мы не можем легко объяснить причину, по которой потери кверцетина аналогичны потерям остальных полифенолов, а не одинаковы. как и в случае NCJ, где было обнаружено больше катехина, чем теоретически предсказано. Свежий виноградный сок Airen подвергается процессу ультрафильтрации перед концентрацией для обесцвечивания; этот шаг может устранить молекулы, производные катехина (гликозилированные), которые, как мы постулировали, ответственны за высокую концентрацию этого полифенола в образцах NCJ65.

Все эти результаты свидетельствуют о том, что процесс концентрирования виноградного сока влечет за собой потерю полифенолов, так как количество этих соединений в концентрированном виноградном соке не пропорционально фактору концентрации сахара. Следует отметить, что процесс ультрафильтрации для получения DCJ по сравнению с NCJ включает потерю общего количества полифенолов, что выражается в разнице в диапазоне от 1 процента для фенольных кислот до 18 процентов для флавоноидов. Кроме того, при сравнении общего количества полифенолов в промышленных образцах сока до процесса концентрирования (DCJ19=348,4 мг/LGAE и NCJI9=435 мг/л GAE) с таковым в свежем виноградном соке Airen (638,86 мг/л GAE), наблюдалось среднее снижение на 40 процентов. Эти данные указывают на то, что условия хранения виноградного сока (90 дней с диоксидом серы при концентрации 880 частей на миллион) отрицательно влияют на полифенолы, что согласуется с другими исследованиями, указывающими на то, что полифенолы со временем разлагаются [85, 86].

Наши результаты показывают, что концентрированный виноградный сок, как нормальный (NCJ), так и обесцвеченный (DCJ), содержит значительное количество полифенолов, что свидетельствует о полезных для здоровья свойствах, связанных с этими соединениями, и нутрицевтической ценности при включении в состав пищевых продуктов [3,34, 87].отефлавоноидОба вида концентрированного виноградного сока содержат соответствующие количества кверцетина и катехина, поэтому при включении этого продукта в состав любой пищи добавляется небольшое количество этих природных антиоксидантов, способствующих противовоспалительному, антиканцерогенному, противомикробному, анти- связанные со старением и кардиопротекторными эффектами. Это правда, что биодоступность и фармакокинетические свойства полифенолов зависят от нескольких факторов, таких как пищевая матрица и концентрация в пище, но есть данные, свидетельствующие о том, что потребление с пищей полифенолов, полученных из виноградного сока, оказывает положительное влияние на микробиоту кишечника и увеличивает количество фенольных соединений в плазме [30,88]. Более того, как упоминалось ранее, большая часть полифенолов винограда присутствует в виноградных косточках и кожице, поэтому необходимо протестировать новые процедуры получения виноградного сока, чтобы увеличить количество этих биоактивных молекул в этом продукте [288].

5. Выводы

Наше исследование предоставляет убедительные доказательства того, что виноградный сок Айрен содержит значительное количество полифенолов с выдающейся концентрацией флавонолов кверцетина и катехина. Это, в свою очередь, поддерживает нутрицевтические свойства этого натурального продукта и его использование в рецептурах пищевых продуктов и напитков для детей и спортсменов. Включение виноградного сока в продукты питания обогащает их не только натуральными сахарами, но и полифенолами, биологически активными молекулами, которые укрепляют здоровье и предотвращают развитие болезней, что напрямую связано с целью устойчивого развития «Хорошее здоровье и благополучие» ООН. Повестка дня 2030. Однако необходимы дополнительные исследования для определения содержания других полифенолов, в основном полярных соединений с более высокой растворимостью, что способствовало бы расширению интереса к этому продукту в средиземноморской диете.

Эта статья взята из Foods 2021, 10, 1532. https://doi.org/10.3390/foods10071532 https://www.mdpi.com/journal/foods