Zawartość substancji bioaktywnych w owocach pozyskiwanych z upraw ekologicznych i konwencjonalnych

Transkrypt

1 Semrtowicz Prol Hig Epidemiol I, Rusinek-Prystup 215, 96(1): E Zwrtość sustncji ioktywnych w owocch pozyskiwnych z uprw Zwrtość sustncji ioktywnych w owocch pozyskiwnych z uprw ekologicznych i konwencjonlnych Content of ioctive sustnces in fruit from orgnic nd conventionl Iwon Semrtowicz, Elżiet Rusinek-Prystup Ktedr Biochemii i Toksykologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lulinie Wstęp. Prc stnowi informcję n temt zwrtości związków ioktywnych w owocch pochodzących z dwóch systemów gospodrowni. Cel prcy. Porównnie zwrtości związków czynnych w wyrnych owocch pochodzących z uprw ekologicznych i konwencjonlnych. Mterił i metody. W owocch krjowych i egzotycznych (kiwi, grejpfrut, cytryn, jłko) przenlizowno zwrtość witminy C, fenolokwsów, flwonoidów orz oznczono ktywność ktlzy. Wyniki. Njwiększą zwrtość flwonoidów odnotowno w grejpfrucie 33,1 mg/1 g, istotnie (p,5) mniejszą ntomist w kiwi 14,7 mg/1 g. W owocch kiwi oznczono njwiększą średnią koncentrcję fenolokwsów n poziomie 82,76 mg/1 g. Njmniejszy poziom tych związków oznczono ntomist w jłku 31,32 mg/1 g. Njogtszym i njmniej zsonym źródłem witminy C okzły się odpowiednio cytryn 81,64 mg/1 g i jłko 12,87 mg/1 g. Njwiększą ktywność ktlzy oznczono w cytrynie 2,15 mg rozłożonego H 2 O 2, njmniejszą zś 68,4 rozłożonego H 2 O 2 w owocch kiwi. Wnioski. Owoce ekologiczne, z wyjątkiem grejpfrut, chrkteryzowły się wyższą zwrtością flwonoidów i fenolokwsów niż owoce, które produkowno w sposó konwencjonlny. Podoną zleżność stwierdzono również w koncentrcji witminy C, jednk tylko w odniesieniu do owoców cytrusowych. Sposó uprwy nie wpłynął istotnie n ktywność ktlzy w dnych owocch, jednk w przypdku cytryny orz kiwi, nieco większą ktywnością tego enzymu odznczły się owoce ekologiczne. Słow kluczowe: owoce krjowe i egzotyczne, sustncje iologicznie czynne, ekologi, konwencj Prol Hig Epidemiol 215, 96(1): Ndesłno: Zkwlifikowno do druku: Introduction. The pper gives informtion on the content of ioctive compounds in fruit from the two mngement systems. Aim. The comprison of the content of ctive compounds in selected fruit from orgnic nd conventionl. Mteril & methods. In domestic nd exotic fruit (kiwi, grpefruit, lemon, pple) the content of vitmin C, phenolic cids, flvonoids ws nlyzed nd the ctlse ctivity ws determined. Results. The highest content of flvonoids ws found in grpefruit 33.1 mg/1 g, significntly (p.5) while lower in kiwi 14.7 mg/1 g. The kiwi fruit hd the highest verge concentrtion of phenolic cids t the level of mg/1 g with the lowest concentrtion in pple mg/1 g. The est nd worst source of vitmin C proved to e respectively lemon mg/1 g nd pple mg/1 g. The highest ctlse ctivity ws determined in lemon 2.15 mg of decomposed H 2 O 2, while the lowest 68.4 of decomposed H 2 O 2 in kiwi fruit. Conclusions. Orgnic fruit, except grpefruit, reveled higher content of flvonoids nd phenolic cids thn fruit produced conventionlly. A similr reltionship ws found lso in the concentrtion of vitmin C, ut only for citrus fruit. The method of cultivtion did not significntly ffect the ctivity of ctlse in the studied fruit, ut in the cse of lemon nd kiwi slightly higher ctivity of this enzyme ws noted in orgnic fruit. Key words: fruits nd exotic, iologiclly ctive sustnces, ecology, convention Adres do korespondencji / Address for correspondence dr Iwon Semrtowicz, dr Elżiet Rusinek-Prystup Wydził Biologii i Hodowli Zwierząt, Ktedr Biochemii i Toksykologii Uniwersytet Przyrodniczy ul. Akdemick 13, 2-95 Lulin tel , , e-mil: iwon.s1969@interi.pl elziet.rusinek@up.lulin.pl Wstęp Ze względu n duże znieczyszczenie środowisk nturlnego, które m wpływ n jkość produkownej żywności konwencjonlnej, corz większego znczeni nierją wrzyw i owoce pozyskiwne z uprw ekologicznych. Zinteresownie ekologicznymi owocmi i wrzywmi wynik z prześwidczeni nywców o ich większych wlorch dietetycznych i prozdrowotnych. Istotnie, dni wielu utorów świdczą o wyrźnej przewdze surowców roślinnych, w tym owoców i wrzyw pochodzących z uprw ekologicznych nd płodmi rolnymi produkownymi w sposó konwencjonlny [1-5]. Dotychczsowe dni nukowe wskzują, że żywność ekologiczną cechują korzystniejsze cechy prozdrowotne wynikjące n ogół z wyższej wrtości odżywczej (np. większej zwrtości cukrów) i zdecydownie niższego poziomu znieczyszczeń (zotny V i III), pozostłości nwozów czy

2 26 Prol Hig Epidemiol 215, 96(1): pestycydów) w porównniu do żywności pochodzącej z produkcji konwencjonlnej [4]. Niektóre wyniki wskzują, iż owoce i wrzyw wytwrzne ekologicznie chrkteryzują się również wyższą zwrtością skłdników o dziłniu prozdrowotnym, tkich jk flwonoidy, fenolokwsy, czy witmin C [6-9]. Stwierdzono pondto, iż u osó spożywjących wrzyw i owoce wyprodukowne metodmi ekologicznymi znotowno znczny wzrost ogólnej zdolności przeciwutlenijącej osocz krwi w porównniu z osomi n diecie zwierjącej produkty z uprw konwencjonlnych [1]. Cel dń Porównnie zwrtości sustncji iologicznie czynnych w wyrnych owocch pochodzących z uprw ekologicznych i trdycyjnych. Mterił i metody Mterił dwczy stnowiły próki owoców krjowych i egzotycznych pozyskiwne z uprw ekologicznych i konwencjonlnych, zkupione w sklepch hndlu detlicznego lu n trgowiskch zloklizownych n terenie Lulin. O ekologiczności produktów świdczyły stosowne certyfikty umieszczone n opkownich. Do nliz wykorzystno nstępujące owoce: jłk (produkcji krjowej); grejpfruty (poch. z Izrel); cytryny i kiwi (poch. z Włoch). W dnych owocch przenlizowno zwrtość witminy C, fenolokwsów, flwonoidów orz ktywność ktlzy. Zwrtość witminy C w dnym mterile oznczono kolorymetrycznie w rekcji z 2,6-dichlorofenyloindofenolem według Omye i wsp. [11]. Zwrtość sumy fenolokwsów oznczono metodą spektrometryczną przy użyciu odczynnik Arnov, opisną w Frmkopei Polskiej V, t. 5 [12]. Zwrtość sumy flwonoidów w przeliczeniu n kwercetynę oznczono wg Bohorun i wsp. [13]. W dnych produktch oznczono również ktywność ktlzy metodą mngnometryczną [14]. Wszystkie nlizy chemiczne wykonno w trzech powtórzenich. Uzyskne wyniki poddno nlizie sttystycznej z wykorzystniem progrmu Sttistic wersj 6. PL. Istotność różnic pomiędzy średnimi wyznczono testem nlizy wrincji jednoczynnikowej ANOVA, przyjmując poziom istotności p=,5 i p=,1. Wyniki i ich omówienie Jk wynik z dnych przedstwionych w teli I, wystąpiły duże różnice w zwrtości dnych sustncji zrówno w zleżności od gtunku owoców, jk również wrunków uprwy. Z wyników dń różnych utorów wynik, że zwrtość związków fenolowych w owocch zmieni się wrz z odminą, wrunkmi uprwy, stopniem dojrzłości i postępowniem poziorczym [15-17]. Spośród dnych owoców njwiększą zwrtością flwonoidów odznczły się owoce cytrusowe, zwłszcz grejpfrut (33,1 mg/1 g), istotnie (p,5) mniejszą ntomist kiwi (14,7 mg/1 g). Według Ltochy i Olszewskiej-Kczyńskiej [18], zwrtość tych związków w owocch kiwi może yć jeszcze niższ ok. 2-3 mg/1 g. Z kolei n wysoką koncentrcję związków flwonoidowych w cytrusch, zwrcją uwgę inni dcze [19, 2]. Ook flwonoidów, do grupy sustncji polifenolowych nleżą również fenolokwsy, czyli hydroksylowe pochodne kwsu enzoesowego i cynmonowego. W żywności dominują jednk kwsy hydroksycynmonowe, do których zlicz się kws p-kumrowy, kwowy i ferulowy. Występują one powszechnie w tknkch roślinnych, njczęściej w postci estrów i glikozydów, rzdziej jko wolne kwsy [21]. Njwiększą, średnią koncentrcję tych związków oznczono w kiwi 82,76 mg/1 g. Według Krupy i Ltochy [22], do fenolokwsów oecnych w owocch tej rośliny nleżą kws p-hydroksyenzoesowy, kumrowy, chlorogenowy, le w njwiększym stężeniu kws glusowy. Jk wynik Tel I. Zwrtość sustncji ioktywnych w różnych gtunkch owoców Tle I. Content of ioctive sustnces in vrious species of fruit Kiwi Grejpfrut Cytryn Jłko Owoce Uprw Flwonoidy mg/1 g Fenolokwsy mg/1 g Witmin C mg/1 g Ktlz mg rozłożonego H 2 O 2, 141,22±23,93 138,92±16,4 14,7 325,53±43,21 334,67±24,92 33,1 31,62±34,34 284,7±45,53 297,66 22,53±28,75 187,56±33,92 24,4, wrtości oznczone różnymi litermi różnią się sttystycznie istotnie, p,5 A, B wrtości oznczone różnymi litermi różnią się sttystycznie istotnie, p,1 98,21±13,4 67,32±9,7 82,76 61,45±7,55 63,23±6,13 62,34 69,33±7,4 44,67±6,34 57,2 34,76±4,96 27,89±6,3 31,32 64,91±5,72 71,62±8,23 68,26 67,32±7,44 51,12±6,63 59,22 88,73±11,9 74,56±8,78 81,64 11,54±2,85 14,21±3,52 12,87 7,25±1,12 65,83±8,31 68,4 A 2,23±,94 2,8±,69 2,15 B 63,92±11,45 54,28±12,23 59,12 A 28,25±1,74 3,42±8,79 29,33 AB

3 Semrtowicz I, Rusinek-Prystup E. Zwrtość sustncji ioktywnych w owocch pozyskiwnych z uprw z teli I, njmniejszy poziom kwsów fenolowych oznczono w jłku 31,32 mg/1 g. Belitz [23] podje, że koncentrcj kwsu chlorogenowego (głównego reprezentnt tej grupy związków w jłkch, wynosi ok. 2 mg/1 g. Bdni nd zwrtością witminy C w częścich jdlnych owoców i wrzyw wykzły, że gromdzenie tego związku zleży w głównej mierze od gtunku, le również od odminy, wrunków klimtycznych i grotechniki, tkże przechowywni [24, 25]. Spośród nlizownych owoców, njogtszym źródłem witminy C okzł się cytryn 81,64 mg/1 g, istotnie (p,5) mniejszym ntomist jłko 12,87 mg/1 g. Ktlz, jest enzymem rozkłdjącym ndtlenek wodoru, pełni on niegtelną rolę w rekcjch oksydoredukcyjnych, jk również w procesch wzrostu i rozwoju roślin [26]. Bdne owoce odznczły się rdzo zróżnicowną ktywnością ktlzy (t. I). Njmniejszą ktywność tego enzymu oznczono w grejpfrucie 2,15 mg rozłożonego H 2 O 2, njwiększą zś 68,4 mg rozłożonego H 2 O 2 w owocch kiwi. Anlizując wpływ sposou uprwy n koncentrcję flwonoidów w dnych owocch (ryc. 1), stwierdzono, że różnice pomiędzy owocmi pochodzącymi z uprw ekologicznych konwencjonlnych yły stosunkowo niewielkie (szczególnie w przypdku kiwi). W porównniu z owocmi wyprodukownymi metodmi konwencjonlnymi, nieco większe stężeni związków flwonoidowych oznczono w ekologicznych jłkch, cytrynch orz kiwi. W przypdku grejpfrutów odnotowno zś odmienną tendencję. Trozzi i wsp. [27], nlizując poziom flwonoidów w ekologicznie i trdycyjnie uprwinych truskwkch stwierdzili, iż ył on wyższy w owocch z uprwy konwencjonlnej. Jk wynik z ryciny 2, istotne różnice w zwrtości kwsów fenolowych, wynikjące ze sposou uprwy owoców, znotowno tylko w przypdku cytryny orz kiwi. Większą (p,5) koncentrcją tych związków odznczły się owoce produkowne ekologicznie. Podoną, czkolwiek nie istotną sttystycznie zleżność, odnotowno w przypdku ekologicznych jłek. W dnich nd wpływem sposoy uprwy n poziom sustncji ioktywnych w pomidorch wynik, iż te, które produkowno w sposó ekologiczny yły zsoniejsze zrówno w związki fenolowe (fenolokwsy i flwonoidy), jk również w witminę C orz likopen i et kroten [28, 29]. Różnice w skłdzie chemicznym roślin uprwinych w dwóch odmiennych systemch gospodrowni: ekologicznym i konwencjonlnym wynikją z inczej przeiegjącego metolizmu roślin. W środowiskch uogich w łtwo przyswjlny zot, więc w systemch ekologicznych, w roślinch w pierwszej kolejności syntetyzowne są związki węglowe (cukry, kwsy orgniczne, witminy, rwniki, związki fenolowe). Ntomist w uprwch, w których znjduje się ofitość łtwo przyswjlnego zotu, priorytetowo produkowne są związki oprte włśnie n zocie (minokwsy, peptydy, iłk, lkloidy). Syntez sustncji polifenolowych, tkich jk flwonoidy czy fenolokwsy może yć tkże rekcją roślin n mniej korzystne czynniki środowisk, związne np. z tkiem ptogenów [3]. Anlizując wpływ sposou uprwy n koncentrcję witminy C w dnych owocch stwierdzono, iż w przypdku owoców cytrusowych, istotnie (p,5) więcej tego związku zwierły cytrusy z produkcji ekologicznej. Odmienną, czkolwiek nie istotną sttystycznie zleżność zoserwowno w jłkch orz kiwi (ryc. 3). Z dń Kzimierczk i wsp. [31], w których nlizowno zioł uprwine trdycyjnie i ekologicznie wynik, iż te, które pochodziły z uprw konwencjonlnych, yły ogtsze w witminę C orz flwonoidy niż te, które produkowno ekologicznie. Anlizując ktywność ktlzy w dnych owocch (ryc. 4), stwierdzono, iż różnice pomiędzy owocmi uprwinymi metodą konwencjonlną i ekologiczną 12 1 EKO KONW. mg/1 g ,22 138,92 325,53 334,67 31,62 284,7 EKO KONW. 22,53 187,56 mg/1 g ,23 61,45 34,76 27,89 1 kiwi grejpfrut cytryn jłko Ryc. 1. Zwrtość flwonoidów w owocch z uprwy konwencjonlnej Fig. 1. Content of flvonoids in fruit from conventionl nd orgnic kiwi grejpfrut cytryn jłko Ryc. 2. Zwrtość fenolokwsów w owocch z uprwy konwencjonlnej Fig. 2. Content of phenolic cids in fruit from conventionl nd orgnic, wrtości oznczone różnymi litermi różnią się sttystycznie istotnie, p,5

4 262 Prol Hig Epidemiol 215, 96(1): mg/1 g ,91 71,62 EKO KONW. 14,21 11,54 mg ,25 65,83 63,92 54,28 EKO 28,25 KONW. 3,42 kiwi grejpfrut cytryn jłko Ryc. 3. Zwrtość witminy C w owocch z uprwy konwencjonlnej Fig. 3. Content of vitmin C in fruit from conventionl nd orgnic, wrtości oznczone różnymi litermi różnią się sttystycznie istotnie, p,5 nie yły znczne, zwłszcz w przypdku grejpfrutów. W owocch kiwi orz w cytrynch produkownych ekologicznie, zznczył się jednk pewn tendencj do wyższych ktywności tego enzymu w stosunku do owoców produkownych konwencjonlnie. Wnioski 1. Większość owoców pochodzących z uprw ekologicznych (z wyjątkiem grejpfrut) chrkteryzowł się wyższą zwrtością sustncji polifeno- 2,23 2,8 kiwi grejpfrut cytryn jłko Ryc. 4. Aktywność ktlzy w owocch z uprwy konwencjonlnej Fig. 4. Activity of ctlse in fruit from conventionl nd orgnic lowych (flwonoidów i fenolokwsów) niż owoce, które produkowno w sposó konwencjonlny. Podoną zleżność stwierdzono również w koncentrcji witminy C, jednk tylko w odniesieniu do owoców cytrusowych. 2. Sposó uprwy nie wpłynął istotnie n ktywność ktlzy w dnych owocch, jednk w przypdku cytryny orz kiwi nieco większą ktywnością tego enzymu odznczły się owoce ekologiczne. Piśmiennictwo / References 1. Hnsen B, Alroe HF, Kristensen ES, Wier M. Assessment of food sfety in orgnic frming. DARCOF Working Ppers 52, Kou M. Qulity of orgnic niml products. Livestock Prod Sci 23, 8: Remiłkowsk E. Zdrowotn i sensoryczn jkość ziemników orz wyrnych wrzyw z gospodrstw ekologicznych. Fundcj Rozwój Wrszw, SGGW Remiłkowsk E, Admczyk M, Hllmnn E. Porównnie wyrnych cech wrtości odżywczej jłek z produkcji ekologicznej i konwencjonlnej. Bromt Chem Toksykol 24, Suppl: Rusinek-Prystup E, Czech A. Evlution of helth qulity of vegetles sourced from orgnic nd conventionl production. Prt 1. Introduction. Prol Hig Epidemiol 214, 95(1): Bertzz G, Bignmi C, Cristoferi G. Fruit composition nd qulity of pple, pricot nd per cultivrs orgniclly nd conventionlly grown in veneto region (Nothern Itly). Cultivte the Future. Book of Astrcts 16th IFOAM Orgnic World Congress, Moden, 16-2 June Gyorene K, G, Vrg A, Menyhert Z, Lugsi A. Antioxidnt chrcteristics content in orgnic nd conventionl lck currnt (Ries nigrum), red currnt (Ries rurum ideus) nd lckerry (Ries rusticnus, vr. nermis). Cultivte the Future. Book of Astrcts 16th IFOAM Orgnic World Congress, Moden, 16-2 June Cronro M, Mtter M, Nicoli S, Bergmo P, Cppelloni M. Modultion of ntioxidnt compounds in orgnic vs. conventionl fruit (pech Prunus persic L., nd per Pyrus communis L.). J Agric Food Chem 22, 5: Young JE, Zho X, Crey EE, Welti R, Yng S-S, Wng W. Phytochemicl phenolics in orgniclly grown vegetles. Mol Nutr Food Res 25, 49: Di Renzo L, Di Pierro D, Bigioni M, Sodi V, Glvno F, Cinci F, L Fuci L, De Lorenzo A. Is ntioxidnt plsm sttus in humns consequence of the ntioxidnt food content influence. Eur Rev Med Phrm Sci 27, 11: Omye ST, Turnull JD, Suerlich HE. Selected methods for determintion of scoric cid in niml cells, tissues nd fluids. Meth Enzymom 1979, 62: Frmkope Polsk, t. 5. PZWL, Wrszw Bohorun T, Gressier B, Trocin F, Brunet C, Dine T, Luyckx M, Vseur J, Czin J, Pinks M. Oxygen species skvering ctivity of phenolic extrcts from hwthorn fresh plnt orgns nd phrmceuticl preprtions. Arzneim-Forsch/Drug Res 1996, 46(II): Gurgul E, Hermn B. Skrypt do ćwiczeń z iochemii. WSP, Częstochow Hnnum SM. Potentil impct of strwerries on humn helth: review of the science. Crit Rev Food Sci Nutr 24, 44(1): 1-17.

5 Semrtowicz I, Rusinek-Prystup E. Zwrtość sustncji ioktywnych w owocch pozyskiwnych z uprw Czech A, Rusinek E. Zwrtość związków przeciwutlenijących w wyrnych wrzywch kpustnych. Bromt Chem Toksykol 212, 1(XLV): Wilsk-Jeszk J. Polifenole, glukozynolny i inne związki prozdrowotne i ntyżywieniowe. [w:] Chemi żywności. T. I. Skłdniki żywności. Sikorski ZE (red). WNT, Wrszw Ltoch P, Olszewsk-Kczyńsk I. Preliminry morphologicl, chemicl nd sensory nlyses of fruit of different ctinidi genotypes (Actinidi Lindl.). Ann Wrsw Agricult Univ SGGW Horticult Lndsc Architect 23, 24: Sikorski Z. Chemi żywności. Skłd, przeminy i włściwości żywności. WNT, Wrszw Czeczot H. Biologicl ctivities of flvonoids review. Pol J Food Nutr Sci 2, 9(5): Ziemlński S. Normy żywieni człowiek. Fizjologiczne podstwy. PZWL, Wrszw Krup T, Ltoch P. Aktywność przeciwutlenijąc orz zwrtość witminy C i związkówfenolowych w owocch różnych genotypów ktinidii (Actinidi Lindl.). Żywn Nuk Technol Jkość 27, 5(54): Belitz HD, Grosch W, Schieerle P. Fruits nd fruit products. [in:] Food Chemistry. Springer-Verlg, Berlin, Hildererg 24: Wierzick B, Kuskowsk M. Wpływ wyrnych czynników n zwrtość witminy C w wrzywch. Hortorum Cultus 22, 1(2): Cpeck E, Siwek P, Liik A. Wpływ osłon do przykryci płskiego n zwrtość wyrnych skłdników orgnicznych w zgruienich rzodkwi jpońskiej. Ann UMCS Sec EEE 2, 8: Fiedurek J, Szczodrk J. Ktlz włściwości, rol fizjologiczn i zstosownie. Post Mikroiol 1997, 1(36): Trrozi A, Hreli S, Angeloni C, Morroni F, Biggi P, Gurdigli M, Cntelli-Forti G, Hreli P. Antioxidnt effectiveness of orgniclly nd non-orgniclly grown red ornges in cell culture systems. Eur J of Nutr 26, 45(3): Chssy AW, Bui L, Renud EN, VnHorn M, Mitchel AG. Three yer comprison of the content of ntioxidnt microconstituents nd severl qulity chrcteristics in orgnic nd conventionlly mnged tomtoes nd ell peppers. J Agric Food Chem 26, 54: Cris-Veynrd C, Amiot MJ, Tyssndier V, Grsselly D, Buret M, Mikoljczk M, Guillnd J-C, Bouteloup- Demnge C, Borel P. Influence of orgnic versus conventionl griculturl prctice on the ntioxidnt microconstituent content of tomto nd derived purees, consequence on ntioxidnt plsm sttus in humns. J Agric Food Chem 24, 52: Grzeisz W, Gj R, Przygock-Cyn K. Rol skłdników pokrmowych w udowniu mechnizmów odporności roślin uprwnych n presje ptogenów. Prog Plnt Res 21, 5(2): Kzimierczk R, Hllmnn E, Sokołowsk O, Remiłkowsk E. Zwrtość sustncji ioktywnych w roślinch zielrskich z uprwy ekologicznej i konwencjonlnej. J Res Apl Agric Engin 211, 56(3): 2-25.