WPŁYW ODMIANY NA AKTYWNOŚĆ ANTYOKSYDACYJNĄ NAGIETKA LEKARSKIEGO (CALENDULA OFFICINALIS L.) Wstęp

Transkrypt

1 Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu CCCLXXXIII (2007) ANITA BIESIADA 1, ANNA SOKÓŁ-ŁĘTOWSKA 2, ALICJA KUCHARSKA 2 WPŁYW ODMIANY NA AKTYWNOŚĆ ANTYOKSYDACYJNĄ NAGIETKA LEKARSKIEGO (CALENDULA OFFICINALIS L.) Z 1 Katedry Ogrodnictwa oraz 2 Katedry Technologii Owoców, Warzyw i Zbóż Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu ABSTRACT. The highest content of polyphenols was noticed in flowers of 5 cultivars of pot marigold (Calendula officinalis L.). Mandaryn and Geisha Girl cvs and the lowest in Orange King cv. In flowers of Tokaj cultivar the lowest level of total carotenoids was observed and the higher content of chlorophyll a+b. Cultivars Mandaryn and Geisha Girl had a higher antioxidant activity investigated by FRAP and ABTS methods. Key words: Calendula officinalis, cultivars, antioxidant activity, polyphenols, ABTS, FRAP Wstęp Nagietek lekarski (Calendula officinalis L.) jest jednoroczną rośliną ozdobną, której odmiany hodowlane o ciemnopomarańczowych, pełnych kwiatach są również uprawiane jako surowiec zielarski. Koszyczek nagietka (Flos Calendulae) ma bogaty skład chemiczny, zawiera m.in. triterpeny, flawonoidy, karotenoidy, poliacetyleny, olejek eteryczny, fenolokwasy. Działanie lecznicze koszyczków nagietka jest częściowo związane z antyoksydacyjnymi właściwościami niektórych jego składników. W dotychczasowej literaturze można znaleźć bardzo mało danych na ten temat. Aktywność antyoksydacyjna surowców roślinnych jest bardzo zróżnicowana. Uważa się, że do związków o najsilniejszych właściwościach antyoksydacyjnych należą związki o charakterze polifenoli: flawonoidy, izoflawony, antocyjany, katechiny. Natomiast słabsze właściwości antyoksydacyjne wykazują karotenoidy czy witaminy C i E (Wang i in. 1996, Kähkönen i in. 1999). Chronią one komórki przed uszkodzeniami, wywołanymi przez wolne rodniki (Wada i Ou 2002). Aktywność antyoksydacyjna jest badana w ostatnim dziesięcioleciu za pomocą różnych metod, m.in. poprzez zdolność chelatowania żelaza metodą FRAP (ang. ferric reducing ability of plasma) oraz poprzez neutralizację stabilnych Rocz. AR Pozn. CCCLXXXIII, Ogrodn. 41: Wydawnictwo Akademii Rolniczej im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu, Poznań 2007 PL ISSN

2 422 A. Biesiada, A. Sokół-Łętowska, A. Kucharska wolnych rodników z wykorzystaniem syntetycznych rodników DPPH (1,1 difenylo-2- -pikrylohydrazyl) i ABTS (kwas 2,2 azynobis-3-etylobenzotiazolino-6-sulfonowy) (Juliani i Simon 2002, Miliauskas i in. 2004, Pourmorad i in. 2006). Na ostateczny wynik duży wpływ ma również rodzaj substancji użytej do ekstrakcji surowca (Miliauskas i in. 2004). Celem badań była ocena zawartości niektórych składników i aktywności antyoksydacyjnej ekstraktów z kwiatów nagietka lekarskiego w zależności od odmiany. Materiał i metody Doświadczenie polowe przeprowadzono w stacji doświadczalnej Katedry Ogrodnictwa Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu w latach , na czarnej ziemi zdegradowanej, zawierającej 1,8% próchnicy, o ph 6,7. Poletka o powierzchni 3 m 2 nawieziono azotem w ilości 100 kg N ha -1. Nasiona po zaprawieniu zaprawą Funaben T wysiewano w rzędy co 30 cm, w drugiej dekadzie kwietnia, w ilości 0,7 g m -2. Oceniano pięć odmian: Orange King, Promyk, Tokaj (o żółtych kwiatostanach i anemonowej budowie koszyczków), Geisha Girl i Mandaryn. Doświadczenie założono metodą losowanych bloków w czterech powtórzeniach. Powierzchnia poletka do zbioru wynosiła 1 m 2. Zbiór koszyczków kwiatowych przeprowadzano raz w tygodniu, począwszy od 7 lipca do 30 sierpnia. Materiał badawczy, pobrany 21 lipca, stanowiły w pełni rozwinięte koszyczki kwiatostanowe. Odważone ilości świeżego surowca (2 g) rozdrabniano blenderem BOSCH MSM i ekstrahowano 50 cm 3 80-procentowego alkoholu metylowego w temperaturze pokojowej przez 24 godziny. W tak przygotowanych próbkach oznaczono suchą masę metodą wagową według PN-90/A-75101/03, zawartość polifenoli ogółem metodą Folina Ciocalteau (Slinkart i Singleton 1977), chlorofilu a+b spektrofotometrycznie po ekstrakcji 100-procentowym acetonem, sumy karotenoidów według Rumińskiej i in. (1990). Aktywność przeciwrodnikową ABTS oznaczono według Re i in. (1999), zaś siłę redukującą FRAP według Benzie i Strain (1996). Wyniki i dyskusja Zawartość polifenoli ogółem oraz barwników karotenowych i chlorofilowych w koszyczkach kwiatostanowych u badanych odmian nagietka lekarskiego różniła się (tab. 1). Największą ilość polifenoli odnotowano u odmian Mandaryn i Geisha Girl, podczas gdy nieco mniej tych związków zawierały kwiatostany odmian Tokaj i Promyk. Istotnie najmniej tych związków odnotowano u Orange King. Bardziej zróżnicowana była zawartość karotenoidów w koszyczkach nagietka. Najmniej tych barwników stwierdzono u odmiany o żółtych płatkach Tokaj, natomiast najwięcej u Orange King i Geisha Girl. Najmniejszą zawartością chlorofili a+b charakteryzowały się odmiany Tokaj, podczas gdy u pozostałych odmian poziom tych barwników był wyższy i bardziej wyrównany.

3 Wpływ odmiany na aktywność antyoksydacyjną nagietka lekarskiego Tabela 1 Zawartość chlorofilu, karotenów i polifenoli w kwiatostanach nagietka lekarskiego w zależności od odmiany (mg g -1 s.m.) The content of chlorophyll, carotenoids and polyphenols in inflorescens of pot marigold depending on cultivar (mg g -1 d.m.) Odmiana Cultivar Chlorofil a+b Chlorophyll a+b Karotenoidy ogółem Carotenoids total Polifenole ogółem Polyphenols Tokaj 1,94 a* 1,46 a 4,32 a 2,88 a 11,25 ab 11,67 bc Mandaryn 2,37 b 2,74 c 5,60 b 5,12 b 11,20 ab 12,61 c Promyk 2,30 b 2,27 b 5,75 c 6,79 c 11,02 a 11,44 bc Geisha Girl 2,50 c 2,32 b 8,10 e 7,44 d 12,76 b 12,63 c Orange King 2,10 ab 2,67 c 6,47 d 7,83 e 10,56 a 9,93 a *Średnie w kolumnach oznaczone tą samą literą nie różnią się istotnie na poziomie P = 0,05 według testu Duncana. *Means in columns followed by the same letter do not differ significantly at P = 0.05 by Duncan s multiple test. Wpływ odmiany na aktywność przeciwutleniającą nagietka lekarskiego The effect of cultivar on antioxidant activity of pot marigold Tabela 2 Odmiana Cultivar FRAP μm trolox g -1 s.m. μm trolox g -1 d.m. ABTS μm trolox g -1 s.m. μm trolox g -1 d.m Tokaj 32,84 a 43,28 ab 17,32 b 17,30 bc Mandaryn 33,34 a 48,43 d 17,38 b 17,73 c Promyk 32,22 a 43,26 ab 17,07 b 16,94 b Geisha Girl 33,07 a 44,53 c 20,98 c 17,45 c Orange King 32,84 a 42,14 a 15,39 a 15,93 a *Średnie w kolumnach oznaczone tą samą literą nie różnią się istotnie na poziomie P = 0,05 według testu Duncana. *Means in columns followed by the same letter do not differ significantly at P = 0.05 by Duncan s multiple test. W doświadczeniu stwierdzono, że w metodzie FRAP największą aktywność antyoksydacyjną w 2006 roku wykazały odmiany Mandaryn i Geisha Girl, natomiast najmniejszą Orange King, Promyk i Tokaj. W 2005 roku aktywność antyoksydacyjna mierzona tą metodą była zbliżona dla wszystkich odmian. Większą aktywność w procesie neutralizacji rodników ABTS wykazały odmiany Tokaj, Geisha Girl i Mandaryn, natomiast mniejszą Orange King i Promyk.

4 424 A. Biesiada, A. Sokół-Łętowska, A. Kucharska Z badań przeprowadzonych przez Miliauskasa i in. (2004) wynika, że spośród 13 przebadanych roślin leczniczych aktywność anyoksydacyjna nagietka lekarskiego i jeżówki purpurowej, mierzona ilością μm DPPH, wiązaną przez 1 g s.m. ziół, była mniejsza nawet krotnie niż Salvia officinalis czy Potentilla fruticosa. Zróżnicowanie w aktywności antyoksydacyjnej koszyczków nagietka, w zależności od odmiany w doświadczeniu, było mniejsze niż w przypadku odmian bazylii (Juliani i Simon 2002). Aktywność antyoksydacyjna była w największym stopniu uzależniona od poziomu polifenoli w koszyczkach nagietka lekarskiego, co potwierdza wcześniejsze spostrzeżenia innych autorów (Kähkonen i in. 1999, Miliauskas i in. 2004). Wnioski 1. Zawartość polifenoli ogółem w kwiatostanach nagietka lekarskiego była uzależniona od odmiany. Najwięcej tych związków odnotowano u odmian Mandaryn i Geisha Girl, zaś najmniej u Orange King. 2. Odmiana Tokaj charakteryzowała się najmniejszym poziomem karotenoidów i największym chlorofilu a+b. Najwięcej karotenoidów zawierały koszyczki odmian Geisha Girl i Orange King. 3. Odmiany Mandaryn i Geisha Girl charakteryzowały się największą aktywnością antyoksydacyjną, mierzoną w teście ABTS, oraz największą zdolnością chelatowania żelaza FRAP. Literatura Benzie I.F., Strain J.J. (1996): The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of Antioxidant Power : the FRAP assay. Anal. Biochem. 239: Juliani H.R., Simon J.E. (2002): Antioxidant activity of basil. W: Trends in new crops and new uses. Red. J. Janick, A. Whipkey. ASHS Press. Alexandria, VA: Kähkönen M., Hopia A., Vuorela H., Rauha J., Pihlaja K., Kujala T., Heinonen M. (1999) Antioxidant activity of plant extracts containing phenolic compounds. J. Agric. Food Chem. 47: Kohlmünzer S. (2000): Farmakognozja. PZWL, Warszawa: Miliauskas G., Venskutonis P.R., Beek van T.A. (2004): Screening of radical scavenging activity of some medicinal and aromatic plant extracts. Food Chem. 85: Ożarowski A. (1982): Ziołolecznictwo. PZWL, Warszawa. Pourmorad F., Hosseinimehr S.J., Shahabimajd N. (2006): Antioxidant activity, phenol and flavonoid contents of some selected Iranian medicinal plants. Afr. J. Biotechnol. 5: Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Yang M. (1999): Antioxidant activity applying an improved abts radical cation decolorisation assay. Free Radical Biol. Medic. 26: Rumińska A., Suchorska K., Węglarz Z. (1990): Rośliny lecznicze i specjalne. SGGW-AR, Warszawa. Slinkart K., Singleton V.L. (1977): Total phenol analysis: automation and comparison with manual method. Am. J. Enol. Vitic. 28: Then M., Szentmihalyi K., Sarkozi A., Szollosi I. (2003): Examination on antioxidant activity in greater calendine (Chelidonium majus L.) extracts by FRAP method. Acta Biol. Szeg. 47:

5 Wpływ odmiany na aktywność antyoksydacyjną nagietka lekarskiego Wada L., Ou B. (2002): Antioxidant activity and phenolic content of Oregon cranberries. J. Agric. Food Chem. 50: Wang H., Cao G., Prior R. (1996): Total antioxidant capacity of fruits. J. Agric. Food Chem. 44: THE EFFECT OF CULTIVAR ON ANTIOXIDANT ACTIVITY OF POT MARIGOLD (CALENDULA OFFICINALIS L.) Summary In the experiment conducted in there were estimated antioxidant activity, as well as contents of polyphenols, carotenoids and chlorophyll a+b in inflorescence of 5 cultivars of pot marigold (Calendula officinalis L.). The highest content of polyphenols noticed in flowers of Mandaryn and Geisha Girl and the lowest in Orange King cv. In Tokaj cv. there was observed the lowest level of total carotenoids and a higher content of chlorophyll a+b. Cultivars Mandaryn and Geisha Girl had a higher antioxidant activity investigated by FRAP and ABTS methods.