Mendelova univerzita v Brně Stanovení antioxidační aktivity u méně známých ovocných druhů

60 Pages·2011·1.66 MB·Czech

Mendelova univerzita v Brně
Zahradnická fakulta v Lednici

Stanovení antioxidační aktivity u méně známých
ovocných druhů

Diplomová práce

Vedoucí diplomové práce Vypracoval
doc. Ing. Josef Balík, Ph.D. Bc. Jakub Zatloukal

Lednice 2011
Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta
Ústav posklizňové technologie zahradnických produktů 2010/2011

ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE

Autor práce: Bc. Jakub Zatloukal
Studijní program: Zahradnické inženýrství
Obor: Řízení zahradnických technologií

Název tématu: Stanovení antioxidační aktivity u méně známých
ovocných druhů

Rozsah práce: 40 stran mimo tabulek a grafů

Zásady pro vypracování:

1. Charakteristika látek s antioxidačním účinkem.
2. Přehled látkových složek vyskytujících se u méně známých ovocných druhů s důrazem na antioxidační
aktivitu.
3. Stanovení celkové antioxidační aktivity ve vybraném souboru vzorků.
4. Srovnání hodnot celkové antioxidační aktivity jednotlivých ovocných druhů, vytvoření grafů a tabulek.

Seznam odborné literatury:

1. KVASNIČKOVÁ, A. Potravinářství IV: Přírodní antioxidanty v potravinách. Praha: ÚZPI, 2000.
ISBN 80-7271-003-6.
2. Aktuální vědecké publikace
3. STRATIL, P. -- KLEJDUS, B. -- KUBAN, V. Determination of phenolic compounds and thein
antioxidant activity in fruits and cereals. Talanta, 71, 2007. 1741 – 1751
4. Zloch, Z. -- Čelakovský, J. -- Aujezdská, A. Posuzování biologické hodnoty potravin na základě jejich
antioxidační aktivity. Česká a slovenská hygiena, 3, 2004. s: 82 - 87.
5. ŽITŇANOVÁ, I. -- RANOSTAJOVÁ, S. -- SOBOTOVÁ, H. et al. Antioxidative activity of selected
fruits and vegetables. Biologia, 61, 2006. 279-284

Datum zadání diplomové práce: prosinec 2009

Termín odevzdání diplomové práce: květen 2011

Bc. Jakub Zatloukal doc. Ing. Josef Balík, Ph.D.
Autor práce Vedoucí práce

doc. Ing. Josef Balík, Ph.D. doc. Ing. Petr Kučera, Ph.D.
Vedoucí ústavu Děkan ZF MENDELU

2
Prohlašuji, že jsem závěrečnou práci na téma Stanovení antioxidační aktivity
u méně známých ovocných druhů vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které
cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury.
Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy
univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům.

V Lednici dne …………… Bc. Jakub Zatloukal

…………………………

3
Děkuji doc. Ing. Josefu Balíkovi, Ph.D. za vedení a cenné rady a zaměstnancům Ústavu
posklizňové technologie zahradnických produktů Mendelovy univerzity v Brně za
odbornou pomoc při zpracování mé diplomové práce.

4
OBSAH

1 ÚVOD 6
2 CÍL PRÁCE 7
3 LITERÁRNÍ ČÁST 8
3.1 Charakteristika látek s antioxidačním účinkem 8
3.1.1 Definice antioxidantů 8
3.1.2 Klasifikace antioxidantů 8
3.1.3 Vliv antioxidantů na zdraví člověka 10
3.1.4 Definice antioxidační aktivity 11
3.1.5 Faktory ovlivňující celkovou antioxidační aktivitu 12
3.2 Metody stanoveni antioxidační aktivity 12
3.3 Významné rostlinné antioxidanty 15
3.4 Charakteristika vybraných méně známých ovocných druhů 19
3.4.1 Rakytník řešetlákový 19
3.4.2 Dřín obecný 23
3.4.3 Zimolez kamčatský 26
3.4.4 Jeřáb obecný 29
4 MATERIÁL A METODIKA 32
4.1 Experimentální materiál 32
4.2 Použité metody 34
5 VÝSLEDKY A DISKUSE 40
6 ZÁVĚR 54
7 SOUHRN – RESUME 55
8 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY 56

5
1 ÚVOD

Téma zdravý životní styl je v posledních letech považováno za velmi důležité.
Významnou měrou přispívá k celkovému zdraví, pohodě a zvyšuje kvalitu života
člověka. Oblast zdravého životního stylu je velmi široká a zahrnuje mimo jiné např.
pohybové aktivity, pitný režim, sledování tělesné hmotnosti, životosprávu apod.
Významnou součástí zdravého životního stylu je zdravá výživa, především z hlediska
jejího složení.
Potraviny se vedle běžných nutričních hodnot posuzují také podle obsahu
antioxidantů, které jsou pro zdraví lidského organismu nezbytně nutné. V našich
buňkách neutralizují účinky volných radikálů a tak je chrání před jejich účinky a před
poškozením.
Antioxidanty omezují proces oxidace makromolekulárních látek (bílkovin,
tuků, sacharidů, nukleových kyselin) a jiných oxilabilních sloučenin jak v živých
organismech (MARXEN, et al., 2007), tak v neživých materiálech rostlinného i
živočišného původu. Proto jsou využívány i v potravinářství jako aditivní látky.
Používání antioxidantů zabraňuje vzniku potenciálně toxických produktů autooxidace
při zachování vyšší výživové hodnoty potravin. (VELÍŠEK, 2002)
Antioxidanty mají schopnost eliminovat negativní účinky volných radikálů, které jsou
dávány do souvislosti se stárnutím a vznikem různých onemocnění. Velký počet
epidemiologických studií dokládá, že pravidelný a dostatečný příjem širokého spektra
antioxidantů snižuje riziko onemocnění civilizačními chorobami, jako jsou nemoci
srdečně-cévní (HERTOG, et al., 1993) a nádorové. (ADEBAMOWO et al., 2005).
Antioxidační vlastnosti vykazuje řada rostlinných materiálů. Přirozené zdroje
antioxidantů jsou především ovoce, zelenina (HOLEČK et al., 2008), léčivé rostliny,
koření, obilniny, luštěniny a nápoje z ovoce nebo zeleniny s nízkým (nebo nulovým)
obsahem alkoholu. (STRATIL et al., 2007) Antioxidanty jsou obsaženy nejen v běžně
známých druzích ovoce a zeleniny, ale i v méně známých druzích ovoce a zeleniny,
které jsou z hlediska obsahu těchto látek dosud málo prozkoumány.

6
2 CÍL PRÁCE

Cílem práce bylo prostudovat a charakterizovat látky rostlinného původu
s antioxidační účinkem.
V praktické části práce stanovit celkové antioxidační aktivity ve vybraných
souborech vzorků méně známých druhů ovoce.
Srovnat a vyhodnotit vybrané druhy méně známého ovoce po stránce jejich
celkové antioxidační aktivity.

7
3 LITERÁRNÍ ČÁST

3.1 Charakteristika látek s antioxidačním účinkem

3.1.1 Definice antioxidantů

Antioxidantem rozumíme jakoukoliv sloučeninu, která zpomaluje nebo
zabraňuje degradaci, poškození nebo zničení tkáně způsobené oxidací volnými radikály.
(YOUNGSON, 1995)
Abychom mohli považovat živinu za antioxidant, musí potlačovat destrukční
činnost volných radikálů tím, že jim předá elektrony. Navíc musí být schopná toto činit
efektivně. To znamená, že několik molekul antioxidantu musí neutralizovat mnoho
molekul volných radikálů a ochránit tak mnoho molekul tělesných buněk.
(PASSWATER, 2002)

3.1.2 Klasifikace antioxidantů

Klasifikace podle funkce

Primární antioxidanty ukončují řetězovou reakci volných radikálů tím, že
dodávají vodík nebo elektrony volným radikálům, čímž vznikají stabilnější produkty.
Působí rovněž v reakcích s radikály lipidů, přičemž vznikají komplexy lipid-antioxidant.
Do této skupiny patří například 2(3)-terc-butyl-4-hydroxyanizol (BHA), 3,5-di-terc-
butyl-4-hydroxytoluen (BHT), tokoferoly, polyhydroxyfonoly (např. galláty, řada
přirozeně se vyskytujících fenolových sloučenin – např. flavonoidy, eugenol a vanilin).
Dále do této skupiny řadíme například sloučeniny řady Ionox (deriváty BHT), trolox–C
(syntetická sloučenina strukturálně podobná α-tokoferolu), hydrochinon aj.
Primární antioxidanty jsou účinné ve velmi nízkých koncentracích. Ve vyšších
koncentracích se mohou stát prooxidanty.
Synergicky působící sloučeniny - lze je v podstatě klasifikovat jako látky
zachytávající kyslík a chelátory. Synergické antioxidanty působí různými mechanismy.
Působí jako donory elektronů nebo vodíků radikálům primárních antioxidantů, čímž
8
reagují primární antioxidant. Rovněž vytvářejí kyselé prostředí, které zvyšuje stabilitu
primárních antioxidantů. Lapače kyslíku reagují s volným kyslíkem a odstraňují ho
v uzavřeném systému. Chelatační činidla odstraňují prooxidační kovy, čímž zamezují
oxidacím, které jsou těmito kovy katalyzovány.
Mezi látky zachytávající kyslík patří siřičitany (SO Na SO NaHSO , Na S O ) –
2, 2 3, 3 2 2 5
mají slabé antioxidační vlastnosti, kyselina L-askorbová a její sodná sůl,
askorbylpalmitát, erythorbová kyselina (D-isomer L-askorbové kyseliny) a její sodná
sůl.
Mezi chelatační činidla patří kyselina fosforečná a fosfáty/polyfosfáty (tvoří velmi
stabilní rozpustné komplexy s přechodnými kovy – např. mědí, železem a hliníkem),
kyselina etylendiamintetraoctová (EDTA) a její sodná a sodnovápenatá sůl (tvoří
stabilní komplexy s divalentními a polyvalentními kovovými ionty), kyselina vinná a
její draselná sůl, kyselina citrónová a její estery, kyselina fytová a lecitin.
Sekundární antioxidanty neboli preventivní antioxidanty jsou například
thiodipropionová kyselina a dilaurylthiodipropionát. Obě sloučeniny fungují tak, že
rozkládají peroxidy lipidů na stabilní konečné produkty. (KVASNIČKOVÁ, 2000)

Klasifikace podle zdroje

Podle zdroje lze antioxidanty klasifikovat jako přirozené a umělé.
Přirozené antioxidanty jsou látky, které je člověk schopen produkovat nebo je
přijímá v potravě a které se zapojují do metabolismu, např. vitamíny. Přirozené
antioxidanty lze dále dělit na hydrofilní intracelulární a hydrofilní extracelulární
antioxidanty, lipofilní antioxidanty a amfofilní antioxidanty.
Umělé antioxidanty jsou přirozené látky, které jsou chemicky či jinak
modifikovány, čímž získávají jiné požadované vlastnosti. Patří sem i celá řada léků
s antioxidačním účinkem. (RACEK, 2003)

Klasifikace podle původu

Podle původu lze antioxidanty dělit na endogenní a exogenní.
Endogenní antioxidanty jsou ty, které si produkuje tělo samo. Nejvýznamnějším
endogenním antioxidantem je glutation (GSH, GSSG) – základní antioxidační ochránce
v buňkách našeho těla. K dalším antioxidantům produkovaným naším tělem patří
9
enzymy kataláza (KAT), glutationová peroxidáza (GPx) a superoxiddismutáza (SOD).
(PASSWATER, 2002)
Exogenní, neboli potravinové antioxidanty jsou ty, které si tělo samo nevytváří,
ale musí je přijmout v potravě. Řadíme mezi ně například L-askorbovou kyselinu,
vitamin E, vitamin A, bioflavonoidy, polyfenoly a další.

3.1.3 Vliv antioxidantů na zdraví člověka

Volné radikály mají ve valenční sféře místo dvou elektronů pouze jeden. Jelikož
takto nemohou existovat, putují po našem těle a hledají volný elektron, který by si
přiřadily do své valenční sféry. Chovají se agresivně, narušují povrchové struktury
buněk a další struktury buněk včetně DNA. Tím mohou způsobovat různá onemocnění.
Je prokázáno, že volné radikály se významně podílí na rakovinovém bujení. Každá
buňka je napadána volnými radikály přibližně 10 000 krát za den. (KLESCHT, et al.,
2006)
Volné radikály mohou v organismu způsobovat oxidativní stres a podílejí se na
vzniku a progresi závažných onemocnění (např. kardiovaskulární, neurodegenerativní
onemocnění, rakovina) a poškozují DNA, lipidy a proteiny. Svoji významnou úlohu
sehrávají volné radikály i při stárnutí. (PALACE, et al., 1999)
Obsah antioxidantů v potravinách zpomaluje ve značné míře atherosklerotické
procesy, inhibuje akumulaci cholesterolu v krevním séru a zvyšuje rezistenci cévních stěn
proti lámavosti. Mnohé antioxidanty snižují riziko onemocnění koronárních cév, které
způsobuje volný radikál ,,peroxidovaný cholesterol“. Antioxidanty je možné úspěšně
použít jako prostředky obrany proti stresu, negativnímu vlivu prostředí a proti
předčasnému stárnutí. (FOŘT, 2005)
Velký počet epidemiologických studií a metaanalýz jejich výsledků dokládá, že
relativně větší a dlouhodobá spotřeba potravin rostlinného původu, zejména ovoce,
zeleniny, luštěnin, obilovin, čajů, a révového vína, statisticky významně asociuje
s nižším výskytem srdečněcévních, nádorových, neurodegenerativních aj. civilizačních
nemocí a s pomalejším biologickým stárnutím. (ADOM, et al., 2002)
Předpokládá se, že tento vztah je kauzální. Za hlavní příznivě působící vlastnosti
potravin rostlinného původu se považují: relativně nízký energetický obsah,
nepřítomnost cholesterolu a výskyt rostlinných sterolů, obsah škrobových i
10