Składniki przypraw i ziół przyprawowych determinujące ich funkcjonalne właściwości oraz ich rola w żywieniu człowieka i zapobieganiu chorobom

Zeszyty Naukowe nr 781 Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie 2008 Wanda Kudełka Katedra Towaroznawstwa Żywności Agata Kosowska Katedra Towaroznawstwa Żywności Składniki przypraw i ziół przyprawowych determinujące ich funkcjonalne właściwości oraz ich rola w żywieniu człowieka i zapobieganiu chorobom 1. Wprowadzenie Przyprawy i zioła przyprawowe zajmują szczególne miejsce w żywieniu człowieka. Od dawna cenione były za właściwości smakowo-aromatyczne oraz lecznicze. Pierwotnym przeznaczeniem większości przypraw były jednak przede wszystkim konserwacja żywności i zapobieganie schorzeniom gastrycznym wywoływanym przez żywność. Przyprawy i zioła przyprawowe mają szerokie zastosowanie; stanowią dodatek do potraw, dodatki funkcjonalne wykorzystywane w przemyśle spożywczym, środki zapobiegające wielu chorobom. Dodaje się je do potraw także ze względów estetycznych i wizualnych. Prawie wszystkie przyprawy są pochodzenia roślinnego. Przyprawy są obecne niemal we wszystkich kuchniach świata. Cechuje je ogromna różnorodność. Jako przyprawy wykorzystuje się bardzo wiele gatunków roślin, istnieje wiele odmian i mieszanek przyprawowych. Nadają one potrawom swoisty smak, zapach, aromat oraz barwę, pobudzają apetyt, polepszają trawienie i przyswajanie pokarmów przez organizm człowieka. ZN_781.indb 83 11-04-07 13:39

84 Wanda Kudełka, Agata Kosowska Codzienna dieta powinna zawierać cenne pod względem żywieniowym składniki, m.in. te, które występują w przyprawach. Odgrywają one ważną rolę w racjonalnym żywieniu człowieka. Ich działanie zostało już docenione w wielu krajach. W śródziemnomorskim modelu racjonalnego żywienia przypisuje się im ważne funkcje, m.in.: przyspieszanie procesu trawienia, ograniczanie ilości spożywanego tłuszczu i soli. Najnowsze badania potwierdzają, że umiarkowane stosowanie przypraw ma niezwykle korzystny wpływ na zdrowie człowieka. Nauka o żywieniu człowieka podkreśla rolę przypraw i zawartych w nich substancji w pobudzaniu procesów metabolicznych. Wielu substancjom występującym w roślinach przyprawowych przypisuje się właściwości funkcjonalne. Takim składnikiem są m.in. olejki eteryczne. Są one najbardziej skoncentrowaną formą podstawowej części aktywnych składników tych roślin. Aktywność biologiczna olejków eterycznych dotyczy dwóch głównych obszarów oddziaływań terapeutycznych mają działanie przeciwmikrobowe (bakterie, grzyby, wirusy, drożdże) oraz oddziałują na stany psychiczne człowieka. Obecność olejków lotnych ogranicza rozwój niekorzystnych mikroorganizmów, a niektóre mają nawet działanie bakteriobójcze. Dzięki temu przyprawy przedłużają okres przydatności artykułów spożywczych, a także hamują rozmnażanie się szkodliwych bakterii w jelitach. Dodatkowo przypisuje się im działanie przeciwbólowe, przeciwzapalne, regulujące gospodarkę płynami i wydzielanie hormonów. Wpływają też często korzystnie na czynność serca oraz ciśnienie krwi. Wiele spośród przypraw, a także ziół przyprawowych posiada właściwości lecznicze, które obecnie są na nowo odkrywane, zgodnie z ogólnoświatową tendencją żywienia i leczenia za pomocą naturalnych środków. 2. Definicje i podział Przyprawy ze względu na swoją różnorodność, możliwości wykorzystania oraz skład chemiczny nie zostały jednoznacznie zdefiniowane. Według Wielkiej Encyklopedii PWN [64] przyprawy to dodatki aromatyczne, które polepszają smak i zapach produktów spożywczych, natomiast według Małej encyklopedii przypraw, smaków i ziołolecznictwa [46] przyprawy to składnik dodawany do potraw, zwykle w znikomych ilościach, dla polepszenia ich walorów smakowych, zapachowych i w rzadkich przypadkach wzrokowych (np. kurkuma). Zdaniem M. Śmiechowskiej, zioła przyprawowe to rośliny, których działanie jest dwukierunkowe, oddziałują one na organizm człowieka oraz poprawiają właściwości sensoryczne potraw i przetworów [54]. Surowcami przyprawowymi mogą być różne części anatomiczne roślin. Ze względu na to kryterium wyróżnia się przyprawy otrzymane z: owoców, nasion, liści, kwiatów i pączków, korzeni, kory, kłączy, cebuli [3, 13, 24, 51, 62]. Biorąc ZN_781.indb 84 11-04-07 13:40

Składniki przypraw i ziół przyprawowych 85 pod uwagę pochodzenie przypraw wyróżnia się przyprawy krajowe i zagraniczne importowane [24, 49, 51, 63]. Do roślin przyprawowych uprawianych w Polsce zalicza się m.in.: estragon, cebulę, chrzan, czosnek pospolity, gorczycę, kminek zwyczajny i rzymski, kolendrę, koper ogrodowy, kozieradkę, lubczyk ogrodowy, majeranek ogrodowy, miętę, paprykę roczną, pietruszkę, tymianek ogrodowy. Wśród przypraw importowanych znajdują się: cynamonowiec cejloński, goździkowiec korzenny, imbir, kardamon malabarski, muszkatołowiec, pieprz czarny, wanilia płaskolistna [24, 49, 51, 63]. 3. Skład chemiczny przypraw 3.1. Uwagi ogólne Skład chemiczny przypraw jest bardzo zróżnicowany. Przyprawy zawierają zarówno składniki odżywcze, jak i nieodżywcze. Specyficzne właściwości roślin przyprawowych wynikają z obecności substancji nieodżywczych, tzw. związków biologicznie czynnych. Odpowiadają one za właściwości aromatyzujące przypraw, ale także są składnikami funkcjonalnymi, które wykazują dobroczynne działanie na organizm człowieka. Dlatego właśnie przyprawy stosuje się od dawna nie tylko jako dodatki smakowe do potraw, lecz również w celu zapobiegania i leczenia wielu stanów chorobowych [32, 35, 37]. 3.2. Składniki odżywcze Składniki odżywcze pełnią w organizmie człowieka funkcje budulcowe, energetyczne i regulujące. Należą do nich: białka, tłuszcze, węglowodany, witaminy i sole mineralne. Są one niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu ludzkiego [25, 32]. Białka Są to związki wielkocząsteczkowe, których jednostką strukturalną są aminokwasy połączone charakterystycznymi wiązaniami peptydowymi. Zawierają azot, węgiel, wodór, tlen i siarkę. Wyróżnia się białka proste proteiny, zbudowane tylko z aminokwasów, oraz białka złożone proteidy, zawierające oprócz części aminokwasowej związki niepeptydowe, tzw. grupy prostetyczne. Białka proste powszechnie występujące w roślinach to: albuminy, globuliny, gluteniny, prolaminy, histony i protaminy. Białka złożone w zależności od zawartej w nich grupy prostetycznej (cukry, lipidy, metale, kwas fosforowy, kwasy nukleinowe) dzieli się na: glikoproteidy, lipoproteidy, chromoproteidy, metaloproteidy oraz nukleoproteidy. Występują zarówno w produktach roślinnych (białka niepełnowartościowe), ZN_781.indb 85 11-04-07 13:40

86 Wanda Kudełka, Agata Kosowska jak i zwierzęcych (białka pełnowartościowe). Obecność białek stwierdzono w wielu roślinach przyprawowych, np. w nasionach kozieradki do 30%, w koprze włoskim do 20%, jałowcu [13, 14, 21, 25, 32, 48, 52, 63]. Tłuszcze Tłuszcze to estry kwasów tłuszczowych i glicerolu lub związków mogących tworzyć tego typu estry. Są nierozpuszczalne w wodzie, a rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych. Dzielą się na: tłuszcze proste glicerydy, będące połączeniami glicerolu z trzema kwasami tłuszczowymi, oraz woski, tłuszcze złożone fosfolipidy, dwuestry kwasu fosforowego i gliceryny wchodzące w skład błon komórkowych oraz glikolipidy występujące tylko u zwierząt. Na wartość biologiczną tłuszczów mają wpływ kwasy tłuszczowe. W zależności od długości łańcucha dzielą się na krótkołańcuchowe, średniołańcuchowe i długołańcuchowe. Kwasy tłuszczowe nasycone nie posiadają wiązania podwójnego pomiędzy atomami węgla (np. kwas stearynowy). Kwasy tłuszczowe nienasycone zawierają co najmniej jedno wiązanie podwójne pomiędzy atomami węgla i ze względu na ich liczbę wyróżnia się kwasy jednonienasycone oraz wielonienasycone (np. kwas linolenowy). W roślinach przyprawowych występują głównie tłuszcze zbudowane z glicerolu i wyższych kwasów tłuszczowych; obecne są w nich również związki bardziej złożone. Szczególnie ważną rolę odgrywają niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT), mające charakter witaminy F, biorące udział w gospodarce tłuszczowej organizmu. Są to np. cis izomery kwasu linolowego i kwasu α-linolenowego. Tłuszczowce występują przede wszystkim w roślinach oleistych: oliwkach, sezamie, słoneczniku, soi oraz w maku. W roślinach przyprawowych obecne są np. w gorczycy, kozieradce, anyżu, pieprzu, muszkatołowcu. Ze względu na obecność tego składnika przyprawy te podatne są na jełczenie, dlatego też powinny być chronione przed światłem i ciepłem [11, 14, 21, 48, 62]. Węglowodany Są to związki organiczne zbudowane z węgla, wodoru i tlenu. W organizmie pełnią funkcje energetyczne, zapasowe i budulcowe. Dzieli się je na: proste monosacharydy, złożone disacharydy, oligosacharydy i polisacharydy. Cukry proste mogą zawierać grupę aldehydową (aldozy) lub ketonową (ketozy). Występują w postaci łańcuchowej i pierścieniowej. Postacią łańcuchową może być forma przestrzenna D i L. Przykładami tych związków w roślinach są: heksozy: glukoza aldoheksoza zawarta w sokach owocowych oraz w liściach cebuli, fruktoza (zawarta w sokach owocowych, w korzeniu marchwi), ZN_781.indb 86 11-04-07 13:40

Składniki przypraw i ziół przyprawowych 87 pentozy: arabinoza, ksyloza, zawarte w pektynach i śluzach, ryboza (składnik kwasów nukleinowych) [13, 14, 58, 62]. Oligosacharydy składają się z dwóch lub kilku jednostek cukrowych. Najpowszechniej występują disacharydy, zawierające dwie cząsteczki cukrów prostych, połączonych wiązaniem glikozydowym. Przykładem takiego związku w świecie roślinnym jest sacharoza, złożona z glukozy i fruktozy. Polisacharydy zbudowane są z kilkanastu cząsteczek jednego lub różnych cukrów prostych. Ważnym przedstawicielem tej grupy jest skrobia, gromadzona w roślinach jako materiał zapasowy. Występuje w korzeniach, kłączach, łodygach, bulwach i nasionach, w postaci charakterystycznych dla gatunku roślin ziaren. Zbudowana jest z wielu reszt glukozy, której połączenia w zależności od wiązania występują jako amylozy i amylopektyny. Cukrowce obecne są m.in. w gałce muszkatołowej, wanilii, imbirze, jałowcu [13, 14, 21, 25, 32, 48, 58]. Składniki mineralne Są to związki niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka, który sam ich nie wytwarza. Dlatego też muszą być dostarczane w odpowiednich ilościach wraz z pożywieniem. Dzielą się ona na makroelementy i mikroelementy. 35 000 30 000 Zawartość składnika (mg/kg ppm) 25 000 20 000 15 000 10 000 Mg Ca 5 000 K 0 Liście bazylii Ziele melisy Ziele tymianku Pieprz cayenne Na Przyprawa Rys. 1. Zawartość wybranych makroelementów w przyprawach Źródło: opracowanie własne na podstawie: [7]. Makroelementy to pierwiastki, na które dzienne zapotrzebowanie przekracza 100 mg na dobę. Są to: wapń, fosfor, magnez, potas, sód, chlor i siarka. Pełnią funkcje budulcowe i regulujące, występują w płynach ustrojowych, biorą udział ZN_781.indb 87 11-04-07 13:40

88 Wanda Kudełka, Agata Kosowska w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej w organizmie [25, 32, 53]. Rośliny przyprawowe, które są cennym źródłem makroelementów, to: pieprz cayenne, liście bazylii, liście i ziele melisy oraz ziele tymianku (rys. 1) [7, 38, 53]. 600 500 Zawartość skladnika (mg/kg ppm) 400 300 200 Cu Zn 100 Fe 0 Ziele cząbru Ziele pokrzywy Liść bazylii Przyprawa Liść estragonu Nasienie gorczycy białej Mn Rys. 2. Zawartość wybranych mikroelementów w przyprawach Źródło: opracowanie własne na podstawie: [7]. Mikroelementy to pierwiastki, na które dzienne zapotrzebowanie nie przekracza 100 mg na dobę. Są to: żelazo, cynk, miedź, mangan, jod, fluor, selen, chrom, molibden, kobalt, wanad, nikiel, cyna, krzem. Są składnikami enzymów, witamin, hormonów; pełnią funkcje regulacyjne. Duże ilości mikroelementów znajdują się m.in. w zielu cząbru, liściach bazylii, nasieniu gorczycy i liściach estragonu. Szczególne znaczenie mają pierwiastki śladowe, takie jak połączenia selenu w czosnku pospolitym, którym przypisuje się właściwości przeciwnowotworowe (rys. 2) [2, 5, 14, 22, 26]. Witaminy Jest to grupa związków organicznych, które w niewielkich ilościach niezbędne są do prawidłowego przebiegu różnych procesów zachodzących w organizmie żywym [12, 32]. Są katalizatorami biologicznymi, biorą udział we wszystkich reakcjach biochemicznych, wchodzą w skład enzymów. Dzielą się ze względu na rozpuszczalność na: rozpuszczalne w wodzie: B 1, B 2, PP, B 6, H, B 5, kwas foliowy, B 12, C, rozpuszczalne w tłuszczach: A, D, E, K. ZN_781.indb 88 11-04-07 13:40

Składniki przypraw i ziół przyprawowych 89 W roślinach przyprawowych występują najczęściej jako składniki enzymów. Do tej grupy związków zalicza się: witaminę C, prowitaminę i witaminę A, witaminy z grupy B, H, P, PP. Tabela 1. Zawartość witamin w wybranych przyprawach (w 100 g części jadalnych) Witamina Chrzan Czosnek Witamina A [μg] 3 0 β-karoten [μg] 20 0 Witamina E [mg] 0,00 0,01 Tiamina [mg] 0,140 0,200 Ryboflawina [mg] 0,110 0,110 Niacyna [mg] 0,60 0,70 Witamina C [mg] 114,0 31,0 Źródło: opracowanie własne na postawie: [33]. Witaminy są bardzo wrażliwe na suszenie, w wyniku którego ich ilość znacznie się zmniejsza. Największą ich zwartość mają przyprawy spożywane w stanie surowym; są to: nać pietruszki, chrzan, czosnek, papryka, kminek, koper (tabela 1) [10, 14, 48]. 3.3. Składniki nieodżywcze Przyprawy bogate są w składniki nieodżywcze, które wywierają korzystny wpływ na organizm człowieka. Nazywane są substancjami biologicznie czynnymi. Najczęściej wytwarzane są przez młode komórki wszystkich organów roślin. Najważniejsze z nich to: olejki eteryczne, alkaloidy, fenole, flawonoidy, antocyjany, glikozydy, garbniki, fitoncydy, glukozynolany, błonnik, pektyny [21, 28, 56, 66]. Olejki eteryczne Według definicji podanej przez ISO, olejki eteryczne to pachnące oleiste produkty, które otrzymuje się z surowców roślinnych. Otrzymuje się je przez destylację z parą wodną lub prasowanie naowocni owoców cytrusowych [40]. Są one również określane jako pachnące substancje organiczne, łatwo przechodzące w postać gazową w temperaturze pokojowej i nierozpuszczające się w wodzie. Stanowią mieszaninę wielu substancji, zwykle z przewagą jednego składnika [45, 46]. W skład olejków wchodzą aldehydy, alkohole, estry (np. octan linalinu w lawendzie), ketony, kwasy organiczne, węglowodory, fenole (np. eugenol w goździkach), etery (np. anetol w owocu anyżu). Olejki lotne mogą również ZN_781.indb 89 11-04-07 13:40

90 Wanda Kudełka, Agata Kosowska zawierać furanokumaryny, związki powodujące przebarwienia skóry po kontakcie z promieniami słonecznymi. Zawiera je m.in. koper [40, 61]. Najważniejszą grupę składników olejków stanowią izoprenoidy, które dzielą się na odpowiednie terpeny: monoterpeny, zawierają dwie grupy izoprenowe, są lotne i posiadają intensywny zapach. Należą do nich terpeny acykliczne, np. mircen (obecny w olejku laurowym), allocymen i ich tlenowe pochodne alkohole: cytronelol, geraniol, nerol (obecny w melisie), mentol, linalol (obecny w kolendrze), oraz aldehydy: cytronelal i cytral. Terpeny monocykliczne to: limonen (w kminku), α-terpinen, α-felandren, terpinenol, karwon (w kminku i koprze), tymol, karwakrol, eukaliptol. Terpeny dwucykliczne to: pineny oraz karen, ich tlenowe pochodne to m.in. tujon, sabinol i fenchon (rys. 3 i 4) [14, 18, 40, 50]. mircen limonen α-pinen β-pinen Rys. 3. Wzory strukturalne węglowodorów monoterpenowych Źródło: [14]. CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 O CHO O OH H 3 C CH 3 H 3 C CH 3 H 3 C CH 3 cytral cytronelal mentol kamfora CH 3 O H 3 C OH CH 3 CH 2 OH H 3 C CH 2 H 3 C CH 3 H 3 C CH 3 karwon linalol tymol Rys. 4. Wzory strukturalne tlenowych pochodnych monoterpenów Źródło: [14]. ZN_781.indb 90 11-04-07 13:40

Składniki przypraw i ziół przyprawowych 91 seskwiterpeny, zbudowane z trzech jednostek izoprenowych. Występują w dużo mniejszej ilości niż monoterpeny, posiadają bardzo trwały kwiatowy i owocowy zapach, np. zyngiberen w imbirze, kurkmen w kurkumie (rys. 5) [14, 18, 40, 50]. γ-bisabolen zingiberen Rys. 5. Wzory strukturalne seskwiterpenów Źródło: [40]. diterpeny, zawierają cztery grupy izoprenowe, nie są składnikiem olejków eterycznych, obecne są w przyprawach np. karnosol w rozmarynie [14, 40, 50]. triterpeny, nie są składnikiem olejków eterycznych, obecne są w przyprawach w formie glikozydów [14, 18, 40, 50]. Olejki eteryczne zlokalizowanie są we wszystkich częściach roślin, owocach, liściach i korzeniach. Mogą również być obecne w pniu drzew (np. sosny, kamforowca). Najczęściej występujące olejki eteryczne to: miętowy, kminkowy, kolendrowy, anyżowy, goździkowy, cynamonowy, jałowcowy, lawendowy, tymiankowy [38, 45, 48, 50, 56]. Alkaloidy Stanowią grupę różnorodnych heterocyklicznych związków, zawierających w swym pierścieniu azot; mają charakter zasad. Występują w postaci stałej, wyjątkiem jest nikotyna i koniina, które mają postać płynną. Obecne są w roślinach najczęściej w postaci glikozydów lub jako sole np. kwasu jabłkowego czy cytrynowego. H 3 C H 3 C O O O C H2 N H C H 2 C H2 H 2 H 2 C C C H HC CH 3 C H CH 3 R O N kapsaicyna piperyna Rys. 6. Wzory strukturalne kapsaicyny i piperyny Źródło: [40]. ZN_781.indb 91 11-04-07 13:40

92 Wanda Kudełka, Agata Kosowska Nadają one poszczególnym roślinom charakterystyczny, piekący, ostry smak. Do najbardziej znanych należą piperyna zawarta w pieprzu oraz kapsaicyna obecna w papryce (rys. 6) [1, 13, 48, 62, 63]. Zawartość alkaloidów w wybranych przyprawach przedstawiono w tabeli 2. Tabela 2. Alkaloidy występujące w przyprawach Przyprawa Pieprz Papryka Czarnuszka siewna Alkaloid piperyna i jej pochodne, chawicyna Źródło: opracowanie własne na podstawie: [48, 63]. kapsaicyna damasceina Poznano dotychczas ponad 2 tys. alkaloidów, wśród których najbardziej znane to: związki tropanowe m.in. atropina występująca w pokrzyku, skopolamina występująca w liściach lulka czarnego, alkaloidy pirydynowe m.in. nikotyna występująca w tytoniu, alkaloidy chinolizydynowe m.in. lupanina, lupinina, sparteina występujące w nasionach łubinów, wykazują działanie uspokajające, alkaloidy izochinolinowe m.in. morfina o działaniu przeciwbólowym i narkotycznym, kodeina o działaniu przeciwkaszlowym i przeciwbólowym, kapsaicyna występująca w papryce, piperyna obecna w pieprzu, trinogellina obecna w kozieradce, wykazują działanie pobudzające procesy trawienne [14, 38, 57]. Fenole Jest to liczna grupa związków zapachowych i smakowych. Najczęściej występujące w przyprawach fenole, w zależności od liczby atomów węgla w głównym szkielecie cząsteczki, dzieli się na typy: C 6 C 1, C 6 C 3 oraz C 6 C 3 C 6. Ważnymi przedstawicielami pierwszej grupy są aldehydy wanilina oraz heliotropina, posiadające charakterystyczny i bardzo intensywny zapach. Do drugiej grupy zalicza się: eugenol (olejek goździkowy), anetol (olejek anyżowy i koprowy), safrol, apiol oraz pochodne fenoli, fenolokwasy kwasy hydroksycynamonowe: p-kumarynowy, kawowy, ferulowy i synapowy. Do fenoli należy również kurkumina, będąca żółtym barwnikiem kurkumy, nadająca jej ostry i intensywny smak, oraz kumaryny (rys. 7) [14, 45, 66]. ZN_781.indb 92 11-04-07 13:40

Składniki przypraw i ziół przyprawowych 93 CH 2 CH CH 2 CHO CHO O O CH 3 O CH 3 OH OH O CH 2 eugenol wanilina heliotropina (piperonal) HC C H O O C H 2 C H H C O CH 3 O CH 3 OH OH kurkumina (dwuferuloilometan) Rys. 7. Wzory strukturalne fenoli i ich pochodnych Źródło: [40]. Glikozydy Glikozydy to liczna grupa związków organicznych, najczęściej pochodzenia roślinnego. Powstają przez połączenie cukrów prostych ze związkami niecukrowymi wiązaniem glikozydowym. Wśród substancji niecukrowych (aglikonów) występujących w glikozydach roślinnych można wyróżnić: flawonoidy, antocyjany, kumaryny, trójterpeny, sterole i inne związki. Wytwarzane są przeważnie w liściach, gromadzone zaś w kłączach, korzeniach, korze, nasionach i owocach roślin. Charakterystyczne glikozydy występujące w roślinach z rodziny krzyżowych (Brassicaceae) to glukozynolany [1, 14, 45, 62]. Flawonoidy to pochodne fenoli (γ-pironu), fenole typu C 6 C 3 C 6. Jest to grupa związków zawierająca ok. 7 tys. substancji syntezowanych przez rośliny. Struktura flawonoidów składa się z dwóch pierścieni fenolowych A i B, które połączone są trójwęglowym mostkiem, najczęściej zamkniętym przez atom tlenu w osobny pierścień C. Związki te są powszechnie występującymi w świecie roślinnym barwnikami. Ich barwy zmieniają się w zależności od ph komórek oraz światła. Dzieli się je na: flawanony (hesperetyna, naringenina), flawonole (kwercetyna, rutyna), flawanole (katechina, epigalokatechina), antocyjany (cyjanidyna). Szczególne znaczenie mają pochodne glikozydowe, tzw. bioflawonoidy kwercetyna oraz rutyna (najczęściej występujący glikozyd kwercytyny) i hesperetyna. Oprócz właściwości smakowo-zapachowych wykazują działanie fizjologiczne, ZN_781.indb 93 11-04-07 13:40

94 Wanda Kudełka, Agata Kosowska antyutleniające i stabilizujące. Szczególnie bogate w te związki są: papryka, natka pietruszki, pokrzywa, tymianek, majeranek (rys. 8) [13, 14, 59, 65, 68]. OH OH HO O OH HO O O CH 3 OH O OH OH O kwercetyna hesperetyna Rys. 8. Wzory strukturalne kwercetyny i hesperetyny Źródło: [14]. Antocyjany to barwniki należące do klasy flawonoidów, występujące w postaci glikozydów w soku komórkowym kwiatów, owoców i liści. Ich barwne aglikony to najczęściej: cyjanina, pelargonidyna lub delfinidyna, których barwa zależy od kwasowości soku komórkowego, waha się od niebieskiego do czerwonego: przy ph 1 barwa czerwona, przy ph 7 barwa fiołkowa, przy ph 14 barwa niebieska. Związki te są pochodnymi benzopirenu (w postaci glikozydów), w zależności od ilości grup wodorotlenowych pochodzą od antocyjanidyn: apigeniny, pelargonidyny, cyjanidyny, delfinidyny. Związki te korzystnie wpływają na organizm człowieka, poprawiają ostrość widzenia i biorą udział w przemianach utleniająco-redukcyjnych. Występują m.in. w bazylii, tymianku, szałwii, lubczyku, mięcie [1, 14, 65]. Kumaryny to grupa heterocyklicznych związków aromatycznych, pochodnych α-pironu; są krystaliczną, bezbarwną substancją o korzennym zapachu i gorzkim smaku. Pochodne kumaryny to: umbeliferon, skopoletyna, obecne w estragonie i kolendrze, furanokumaryny (bergapten), ftalidy i sedanolid, nadające lubczykowi specyficzny smak i zapach [40, 45, 57, 61, 64, 66]. Saponiny to związki glikozydowe mające w cząsteczce 1 9 drobin cukrów prostych oraz związek sterolowy lub trójterpenowy. Roztwory tych związków mają zdolność pienienia się. Podrażniają błonę śluzową jamy ustnej, gardła oraz żołądka. W większych ilościach są trujące. Bogata w saponiny jest czarnuszka [1, 14, 45, 62]. ZN_781.indb 94 11-04-07 13:40

Składniki przypraw i ziół przyprawowych 95 Glukozynolany stanowią dużą i różnorodną grupę, zawierającą związki siarki; mają postać tioglikozydów, a składnikiem cukrowym jest β-(d)-glukoza. Ze względu na aminokwas biorący udział w biosyntezie glukozynolanów wyróżnia się glukozynolany: alifatyczne pochodne metioniny, arylowe pochodne fenyloalaniny, tyrozyny lub indolowe pochodne tryptofanu. Obecnie zidentyfikowanych jest ok. 100 tego typu związków. Występują w dużych ilościach w warzywach kapustnych. Przyprawy zawierające te związki to gorczyca i chrzan. Rośliny te zawierają również mirozynę. Enzym ten jest uwalniany przy mechanicznym uszkodzeniu komórek; powoduje rozkład glikozydów na cukry proste i izosiarkocyjaniany (przy ph > 5) lub nitryle (przy ph < 3). Związki izosiarkocyjanowe posiadają charakterystyczny intensywny zapach i bardzo ostry smak. Stanowią one główny składnik olejków gorczycowych. Rośliny szczególnie bogate w te glikozydy to np: gorczyca i chrzan (tabela 3) [28, 40, 48, 60, 66]. Tabela 3. Porównanie zawartości glukozynolanów w wybranych warzywach i przyprawach Warzywo/przyprawa Zawartość glukozynolanów [mg/100 g] Kapusta pekińska, czarna rzodkiew 7,7 429,4 Gorczyca, chrzan 500 10670 Źródło: opracowanie własne na podstawie: [60]. Karotenoidy Są to barwniki roślinne z grupy tetraterpenów o zabarwieniu żółtym, pomarańczowym i czerwonym. Obecne są w większości przypraw jako mieszaniny α-, β- i γ-karotenów oraz ksantofilu. Są to związki wrażliwe na działanie promieni ultrafioletowych. Pod wpływem utleniania wykazują właściwości zapachowe. Zaliczane są do związków biologicznie czynnych, są prekursorami witaminy A. Przykładami tych związków są: β-karoten (rys. 9), kapsantyna. Przyprawy szczególnie bogate w te związki to papryka czerwona, bazylia, szałwia i chilli [18, 38, 45, 50, 56]. ZN_781.indb 95 11-04-07 13:40

96 Wanda Kudełka, Agata Kosowska β-karoten Rys. 9. Wzór strukturalny β-karotenu Źródło: [14]. Garbniki Są to związki wielofenolowe, bezazotowe, o właściwościach ściągających i bakteriobójczych, charakteryzujące się cierpkim smakiem, zdolne do łączenia się z cząsteczkami białka oraz powodowania jego denaturacji. Są bardzo aktywne fizjologicznie: hamują procesy trawienia i wchłaniania pokarmów, tamują krwawienie, działają przeciwbiegunkowo, odtruwająco oraz antyseptycznie. Dzielą się na: hydrolizujące (pirogalolowe): galotaniny, elagotaniny oraz niecukrowe estry kwasów fenolokarboksylowych; należy do nich np. tanina, występująca m.in. w herbacie, skondensowane (pirokatechiny). Na skutek działania powietrza garbniki utleniają się, dlatego też przyprawy zawierające garbniki powinny być szczelnie pakowane. Rozpuszczają się w wodzie i są odporne na wysoką temperaturę. Do potraw dodaje się je pod koniec gotowania, aby nie nabrały gorzkiego smaku. Przyprawy zawierające garbniki to: bazylia, majeranek, cząber, estragon, liść laurowy [1, 14, 45, 46, 57, 62]. Fitoncydy Są mieszaniną lotnych związków siarkowych o działaniu bakteriobójczym bądź bakteriostatycznym. Zalicza się do nich przede wszystkim allinę i allicynę (rys. 10). Nie tracą swych własności wskutek oddziaływania śliny i soków trawiennych. O NH 2 O H 2 C C C S C C COOH H 2 C C C S H H2 H H H 2 allina Rys. 10. Wzory strukturalne alliny i allicyny Źródło: [14]. H 2 allicyna S C H2 C H CH 2 Szczególnie bogatym ich źródłem są takie rośliny, jak: czosnek, cebula, gorczyca, rozmaryn, mięta, chrzan oraz kolendra [15, 45, 48, 57]. ZN_781.indb 96 11-04-07 13:40

Składniki przypraw i ziół przyprawowych 97 Błonnik pokarmowy Włókno pokarmowe to związki należące do polisacharydów wraz z ligniną, które nie są trawione przez organizm człowieka lub są trawione tylko częściowo. Ze względu na to kryterium wyróżnia się: błonnik nierozpuszczalny całkowicie odporny na oddziaływanie enzymów trawiennych oraz drobnoustrojów; przykładem jest celuloza oraz lignina (nie należy do węglowodanów), skrobię oporną nietrawioną przez ludzki organizm. Błonnik stanowi główny składnik błon komórkowych roślin, pełni funkcje strukturalne, budulcowe i zapasowe. Działanie tych substancji w organizmie człowieka polega przede wszystkim na: pobudzaniu wydzielania śliny, buforowaniu i wiązaniu nadmiaru kwasu solnego w żołądku, ograniczeniu strawności składników odżywczych, pobudzeniu ukrwienia i perystaltyki jelit, tworzeniu korzystnych warunków do rozwoju pożądanej flory bakteryjnej w jelitach, zapobieganiu zaparciom, obniżeniu stężenia cholesterolu we krwi, ograniczaniu wchłaniania substancji toksycznych. Obecnie spożycie niewystarczającej ilości błonnika ma ogromny związek z zapadalnością na choroby cywilizacyjne, takie jak otyłość, cukrzyca, próchnica zębów, czy nawet choroby nowotworowe (zalecana dawka wynosi 30 50 g na dobę). Wśród przypraw, w których występuje błonnik pokarmowy, wymienia się: pieprz czarny i gałkę muszkatołową [13, 25, 32, 62]. Pozostałe związki Pozostałe związki nieodżywcze to: związki śluzowe i gumy, żywice i balsamy, hormony roślinne i enzymy. Związki śluzowe i gumy to związki o charakterze wielocukrowców, składające się z cukrów prostych i kwasów uronowych. Są bezpostaciowe, mają zdolność pęcznienia w wodzie. Najczęściej występują w nasionach roślin, np. gorczycy i lnu. Występują też w innych częściach roślin, np. w kwiatach dziewanny. Śluzy mają właściwości osłaniające i powlekające przewód pokarmowy, nie są w nim wchłaniane. Do roślin przyprawowych bogatych w śluzy zalicza się: cząber i cynamon [40, 45, 57, 62]. Żywice i balsamy stanowią mieszaninę roztworów terpenowych kwasów żywicznych, alkoholi, estrów, węglowodorów, fenoli i innych substancji organicznych. Występują zazwyczaj w przewodach żywicznych roślin lub w rurach mlecznych. Wykazują podobne, choć słabsze, działanie na organizm człowieka jak olejki eteryczne. Występują m.in. w: cynamonie, cząbrze, ostryżu, arcydzięglu, czarnuszce, goździkach, imbirze, jałowcu i liściu laurowym [40, 45, 57]. Hormony roślinne fitoestrogeny, to związki biologicznie czynne, mogące mieć wpływ na organizm ludzki. Wyróżnia się wśród nich: izoflawony, lignany i kumestany. Dużo hormonów zawierają: anyż, szałwia i cebula [41, 57]. ZN_781.indb 97 11-04-07 13:40

98 Wanda Kudełka, Agata Kosowska Enzymy biokatalizatory, występują w świeżych roślinach przyprawowych, korzystnie wpływają na procesy trawienia i przemianę materii. Obecne są m.in. w bazylii, chrzanie oraz gorczycy białej i czarnej [13, 57, 62]. 4. Znaczenie przypraw w żywieniu człowieka i zapobieganiu chorobom Rośliny przyprawowe pełnią ważne funkcje w odżywianiu, dietetyce oraz w lecznictwie. Ich właściwości wykorzystywano od najdawniejszych czasów. Dodając przyprawy, konsumenci kierują się własnym gustem i nawykami, wykorzystują również doświadczenie i wiedzę poprzednich pokoleń (tabela 4). Przyprawy i zioła przyprawowe wpływają nie tylko na aromat i smak potraw, ale również na wygląd spożywanych posiłków. Znanych jest wiele połączeń potraw z odpowiednimi przyprawami, które zapewniają im lepszą strawność i przyswajalność. Stosując przyprawy jako dodatki, należy uwzględnić wzajemne oddziaływanie przypraw oraz używać umiarkowanych ich ilości. Dzięki temu uwydatnią i wzbogacą smak. Trzeba jednak pamiętać, że zbyt duża ilość przypraw dodawanych do żywności może okazać się szkodliwa dla organizmu człowieka. W większych dawkach, np. gałka muszkatołowa od 5 do 30 g, szafran od 5 do 10 g, mogą działać na organizm ludzki toksycznie. W stanach chorobowych używanie niektórych przypraw jest niewskazane, natomiast innych dozwolone lub nawet wskazane. Są to m.in.: w diecie bezsolnej cebula, czosnek, goździki, imbir, koperek, majeranek, pietruszka; cukrzycowej bazylia, cząber, imbir, koper, lubczyk, szałwia, natka pietruszki; nerkowej bazylia, kminek, cząber, koper, lubczyk, melisa; wątrobowej anyż, bazylia, cząber, kminek, melisa, wanilia [4, 21, 35, 37, 44, 46]. Należy pamiętać nie tylko o zasadzie umiaru, ale również o kilku innych zasadach stosowania przypraw. Świeże przyprawy należy myć tylko wtedy, gdy jest to konieczne. Rozdrobnienia przypraw powinno się dokonywać po umyciu, z użyciem takich przyrządów, jak tarka, nóż, młynek. Ważną rolę odgrywa również kolejność dodawania przypraw: świeże i suszone zioła dodaje się do potraw gotowanych na końcu gotowania, tak aby nie straciły cennych substancji lotnych oraz witamin, natomiast do potraw zimnych, takich jak sosy czy majonezy na godzinę przed podaniem. Przyprawy o ostrym smaku i zapachu należy dodawać do potraw na początku gotowania; sprzyja to uwalnianiu się aromatu [19, 39]. Zastosowanie wybranych przypraw do potraw kuchni polskiej przedstawiono w tabeli 4. Obecnie żywność wzbogaca się substancjami biologicznie czynnymi, aby podnieść jej jakość zdrowotną. Żywność tę nazwano żywnością funkcjonalną. Zawiera ona oprócz składników odżywczych związki fizjologicznie korzystnie oddziałujące na zdrowie, rozwój i samopoczucie. Korzystne właściwości mają ZN_781.indb 98 11-04-07 13:40

Składniki przypraw i ziół przyprawowych 99 zarówno składniki odżywcze, jak i nieodżywcze, substancje bioaktywne to jednak zazwyczaj składniki nieodżywcze [28, 55]. Substancje te wykazują różnorodny wpływ na procesy fizjologiczne i biochemiczne zachodzące w ludzkim organizmie. Działają: drażniąco na czuciowe zakończenia nerwowe, rozszerzając naczynia krwionośne, drażnią receptory śluzówki nosa oraz aktywizują receptory błony śluzowej języka, przeciwbakteryjnie, odruchowo na receptory wzrokowe siatkówki oka apetyczny wygląd potraw, moczopędnie i dezynfekująco na drogi moczowe, żółciopędnie, pobudzająco na wydzielanie śliny i soku żołądkowego, przyspieszająco na trawienie, wzmagająco na procesy wchłaniania pokarmów, uspokajająco i znieczulająco [9, 16, 38]. Tabela 4. Zastosowanie przypraw w wybranych potrawach Przyprawa Dodatki do kanapek Twarożki Rosół Zupa jarzynowa Zupa grochowa Dania z jaj Mięsa Drób Owoce morza, ryby Surówki Marynaty Sosy Ciasta, wypieki Bigos Kapuśniak Żurek Anyż * * * Bazylia * * * * * * * * * * * Gorczyca biała * * * * * * Kminek * * * * * * * * * * * * Kolendra * * * * * * * * * Koper włoski * * * * * * * * * Oregano * * * * * * * * Lubczyk * * * * * * * * Majeranek * * * * * * * * * * Pietruszka naciowa * * * * * * * * * * * Seler naciowy * * * * * * * * * Tymianek * * * * * * * Liście laurowe * * * * Mięta * ZN_781.indb 99 11-04-07 13:40

100 Wanda Kudełka, Agata Kosowska cd. tabeli 4 Przyprawa Dodatki do kanapek Twarożki Rosół Zupa jarzynowa Zupa grochowa Dania z jaj Mięsa Drób Owoce morza, ryby Surówki Marynaty Sosy Ciasta, wypieki Bigos Kapuśniak Żurek Czosnek * * * * Goździki * Pieprz * * * * * * * * * * * * * * * * Papryka * * * * * Chrzan * * * Imbir * * Wanilia * * Ziele angielskie * * Źródło: opracowanie własne na podstawie: [19, 46]. W Europie, w fitoterapii zastosowanie znalazły rośliny przyprawowe, m.in.: czosnek pospolity, melisa lekarska, pokrzywa zwyczajna, tymianek pospolity. Związki zdrowotnie istotne, pochodzące z roślin, zostały nazwane fitaminami. Podzielono je na następujące klasy: 1) przeciwutleniacze: flawonoidy, polifenole, 2) fitoestrogeny: izoflawony, ligniny, 3) związki siarkowe, tiozwiązki: sulfidy, tiole, izocyjaniny, glukozynolany, 4) karotenoidy [20, 37]. Substancje te mają duże znaczenie w profilaktyce chorób cywilizacyjnych. Wykazano, że fitaminy chronią przed nowotworami i schorzeniami sercowo- -naczyniowymi oraz wzmacniają układ immunologiczny organizmu. Szczególnie bogate w fitaminy są rośliny należące głównie do rodzin krzyżowych lub baldaszkowatych. Do roślin baldaszkowatych zalicza się: pietruszkę, koper, lubczyk, arcydzięgiel, anyż, kminek i kolendrę. Zawierają one takie związki, jak: poliacetyleny, kumaryny, ftalidy, pochodne alkenylobenzolu, kwasy fenolowe, flawonoidy, karotenoidy i terpeny [20, 34, 37]. Wśród przypraw, których składniki mogą zapobiegać chorobom nowotworowym, wymienia się czosnek i imbir. Natomiast dużą lub umiarkowaną właściwością profilaktyczną w odniesieniu do chorób charakteryzują się: cebula, kurkuma, mięta pieprzowa, rozmaryn, tymianek, oregano, szałwia i bazylia. Szczególnie wskazane jest spożywanie natki pietruszki, która zawiera ważny składnik apigeninę. Substancja ta hamuje wędrowanie komórek nowotworowych oraz ich rozwój ZN_781.indb 100 11-04-07 13:40

Składniki przypraw i ziół przyprawowych 101 [20, 23, 34, 37, 47]. Szczególnymi składnikami o działaniu antynowotworowym są glukozynolany. Produkty hydrolizy glukozynolanów działają antykancerogennie oraz wykazują działanie bakterio- i grzybobójcze. Biorą udział w detoksykacji organizmu [28, 60, 66]. Działanie najczęściej stosowanych przypraw na organizm człowieka przedstawiono w tabeli 5. Tabela 5. Działanie najczęściej stosowanych przypraw na organizm człowieka Roślina przyprawowa Część rośliny Działanie Anyż Bazylia pospolita Cebula jadalna Chrzan pospolity Cynamon Czosnek Gorczyca Owoc Liście, ziele Bulwy Korzenie Kora Cebula Nasiona Pobudzające proces trawienia, aktywizujące układ oddechowy, wpływ na układ nerwowy Pokarmowe, żółciopędne, przeciwbakteryjne, przeciwzapalne Pokarmowe, antybiotyczne, obniżające poziom cukru we krwi Pobudzające trawienie, antybiotyczne, wykrztuśne, moczopędne Pokarmowe, aktywizujące układ oddechowy i krążenia Aktywizujące układ krążenia i oddechowy, system nerwowy, antybiotyczne Pokarmowe, na układ oddychania, rozgrzewające, podrażniające skórę Kminek Owoce Żółcio-, wiatro- i moczopędne Koper włoski Lubczyk Majeranek Melisa Owoce Liście Ziele Liście Trawienne, pobudzające apetyt, zapobiega wzdęciom Żółcio- i moczopędne, trawienne, zapobiega wzdęciom Pobudza trawienie, działa moczopędnie, uspokajająco, rozkurczowo Pobudza apetyt, działa wiatropędnie, uspokajająco, obniża ciśnienie krwi Mięta pieprzowa Liście Działa rozkurczowo, żółcio- i moczopędnie Tymianek Ziele Źródło: opracowanie własne na podstawie: [16, 21, 46]. Pobudza apetyt, działa dezynfekująco, przeciwrobaczo, przeciwdziała wzdęciom Przyprawy od starożytnych czasów stosowane są w celu polepszenia smaku i aromatu potraw. Podstawowym kryterium oceny jakości przypraw jest ich smak i zapach, wspólnie określane jako aromat. Smak to wrażenie odbierane za pomocą receptorów smakowych, tzw. kubków smakowych, zlokalizowanych w nabłonku języka, podniebienia miękkiego i tylnej ściany gardła. Wrażenia zapachowe odbie- ZN_781.indb 101 11-04-07 13:40

102 Wanda Kudełka, Agata Kosowska rane są przez receptory błony śluzowej nosa. W wyraźny sposób wpływają one na doznania smakowe [5, 38, 40]. Zależnie od swego składu chemicznego przyprawy w różnym stopniu wpływają na zmysły powonienia i smaku. Główną rolę w kształtowaniu aromatu przyprawy mają olejki eteryczne. Ich zawartość waha się od 0,1% w papryce do 20% w goździkach. Oprócz olejków w przyprawach występują też inne związki, które nadają im ostry, piekący lub gorzki smak [18, 26, 45, 48]. Surowce bogate w zapachowe olejki eteryczne mają również wiele korzystnych właściwości, które zostały wykorzystane w lecznictwie. W latach 70. ta grupa związków zyskała na powrót uznanie. Dzięki badaniom fitochemicznym możliwa jest ich dobra standaryzacja i eliminacja substancji toksycznych. W składzie olejków eterycznych można wyróżnić ok. 3 tys. związków, których działanie farmakologiczne jest bardzo zróżnicowane: działanie antyseptyczne obejmujące takie mikroorganizmy, jak: wirusy, bakterie Gram (+) i Gram ( ), drożdże, grzyby pleśniowe, promieniowce i pierwotniaki. Swoje działanie zawdzięczają wielu zawartym w nich związkom, z których największe znaczenie mają fenole, dlatego też olejki zawierające najwięcej tych związków zaliczane są do grupy o największej aktywności przeciwbakteryjnej. Są to olejki: tymiankowy, majerankowy, cząbrowy i goździkowy. Przeprowadzone doświadczenia wykazały, że niektóre olejki eteryczne działają na mikroorganizmy oporne na antybiotyki. Należą do nich olejki: miętowy, cząbrowy i goździkowy. Równie interesującym zjawiskiem jest występujący między olejkami a niektórymi antybiotykami synergizm, np. między erytromycyną a olejkiem bazyliowym w stosunku do szczepu L formy Streptococcus. Bakteriobójcze właściwości olejków znalazły zastosowanie w profilaktyce i leczeniu chorób dróg oddechowych, chorób skóry oraz w aromaterapii; działanie pobudzające łaknienie olejki drażnią zakończenia nerwowe jamy ustnej, co prowadzi do wzmożonego, bezpośredniego wydzielania soku żołądkowego i pobudzenia apetytu. Ponadto zwiększają perystaltykę jelit, przyśpieszają czynności oddechowe oraz wzmacniają pracę serca. Substancje zawarte w olejkach działają silnie drażniąco na błonę śluzową żołądka, dlatego należy je stosować w umiarkowanych ilościach. Nadmiar olejków może wywołać nieżyt żołądka i jelit oraz przekrwienie narządów jamy brzusznej. Przyprawy o takim działaniu to: mięta, melisa, kminek, anyżek, koper, cynamon, czosnek i imbir; działanie sekretolityczne olejki powodują zwiększanie wydzielania śluzu w oskrzelach i jego upłynnienie. Następuje nasilenie odruchów kaszlowych, co daje efekt wykrztuśny. Takie działanie wykazują głównie olejki: tymiankowy, anyżowy i kardamonowy; ZN_781.indb 102 11-04-07 13:40

Składniki przypraw i ziół przyprawowych 103 działanie spazmolityczne powodujące rozkurcz mięśni gładkich; nie jest ono bardzo silne. Działanie takie jest charakterystyczne dla olejków: kminkowego, koprowego, miętowego, tymiankowego i melisowego; działanie moczopędne wykazują je olejki: jałowcowy, korzeni lubczyka i pietruszki. Składniki (w jałowcu terpinen 4 ol, w pietruszce apiol, mirystycyna i flawonoidy) powodują drażnienie kanalików w kłębuszkach nerkowych; działanie uspokajające właściwości takie wykazuje olejek melisowy; działanie żółciopędne i żółciotwórcze polega na pobudzaniu komórek wątrobowych do wytworzenia żółci oraz do jej odpływu do dwunastnicy. Działanie takie wykazuje olejek mięty pieprzowej, a także anyżowy i kminkowy; działanie rumieniące olejki mają właściwości drażniące skórę dzięki zawartości terpenów. Wykorzystywane są do wyrobu maści, plastrów rozgrzewających, które wykazują również słabe działanie znieczulające, np. olejek cynamonowy; działanie przeciwzapalne mają je olejki: tymiankowy, jałowcowy i rozmarynowy [17, 43, 46]. Obecnie wiele chorób wywoływanych jest przez wolne rodniki i reaktywne formy tlenu. Niektóre przyprawy są ważnym źródłem naturalnych antyoksydantów, którymi można zastępować przeciwutleniacze syntetyczne. Do związków o takich właściwościach należą: pochodne fenolowe: karnozol, rozmarol, epirozmarol, gingerol, eugenol, rozmanochinon, fenolokwasy (chlorogenowy, kawowy, ferulowy), flawonoidy, witaminy C i E, karotenoidy [29, 55]. Najliczniejszą grupę antyoksydantów stanowią flawonoidy. Jako przeciwutleniacze wychwytują i neutralizują reaktywne formy tlenu, hamują działanie enzymów wpływających na produkcję wolnych rodników oraz są chelatorami żelaza i miedzi, które indukują procesy oksydacji. Flawonoidy mają bardzo korzystny wpływ na zdrowie człowieka. Przykładami są kwercetyna i rutyna (należące do grupy tzw. bioflawonoidów), które wzmacniają naczynia krwionośne i zwiększają ich elastyczność. Właściwość ta wykorzystana została w leczeniu żylaków, hemoroidów i innych krwawień. Wykazano również ich działanie przeciwmiażdżycowe oraz antynowotworowe. Sulforafan występujący m.in. w cebuli wiąże związki kancerogenne, kwercetyna indukuje apoptozę komórek rakowych (śmierć komórek). Kwercetyna i silimarina mogą ponadto hamować rozwój tych komórek. Innymi cennymi właściwościami flawonoidów są ich zdolności bakterioi grzybobójcze, antywirusowe bajkalina i kwercetyna hamują replikację wirusa HIV. Stosunkowo duża ilość flawonoidów występuje w: papryce, tymianku, anyżu, bazyli, kminku [15, 30, 31, 45, 55]. ZN_781.indb 103 11-04-07 13:40

104 Wanda Kudełka, Agata Kosowska Ze względu na siłę działania antyutleniającego przyprawy dzieli się na: działające silnie przeciwutleniająco - czosnek, pieprz ziołowy i czarny, jałowiec, kminek, tymianek, goździki i rozmaryn, słabo przeciwutleniające papryka, ziele angielskie i gałka muszkatołowa, o działaniu prooksydacyjnym liść laurowy, kolendra i majeranek. Najlepiej poznane zostało działanie przeciwutleniające rozmarynu i z niego właśnie produkowany jest preparat antyoksydacyjny na skalę przemysłową. W celu stabilizacji produktów żywnościowych przyprawy stosuje się m.in. do: mrożonych farszów rybnych, solonych i gotowanych ryb, odwodnionych jaj kurzych, mięsa i drobiu, kiełbas i innych produktów [8, 27, 29, 37, 67]. Przyprawy mogą działać również hamująco na wzrost bakterii i pleśni. Ze względu na właściwości bakterio- i grzybobójcze niektóre gatunki roślin uważane są za naturalne antybiotyki. Niekorzystny wpływ na wzrost bakterii, grzybów i niektórych pierwotniaków wykazują m.in. składniki takie jak: związki antyoksydacyjne, lotne składniki olejkowe, nielotne terpenoidy, fitoncydy. Właściwości antybiotyczne wykazują czosnek, cebula i chrzan, które zawierają fitoncydy, działające bakterio- i grzybobójczo, szczególnie w połączeniu z sorbinianem lub benzoesanem sodu. Fitoncydy działają bakteriostatycznie i bakteriobójczo, ale tylko w postaci roślin w stanie świeżym, gdyż podczas suszenia ulegają rozkładowi. Występują one również w gorczycy, kolendrze, chrzanie, jałowcu i tymianku. Badania farmakologiczne i kliniczne dowiodły, że czosnek ma również następujące właściwości: zwiększa wydzielanie soków trawiennych, pobudza wytwarzanie żółci, zwiększa przyswajanie składników pokarmowych, hamuje nadmierną fermentację, działa przeciwmiażdżycowo, przez obniżenie poziomu cholesterolu i kwasów tłuszczowych, obniża ciśnienie krwi, działa tonizująco w chorobach wieku starszego. Głównym składnikiem decydującym o zdrowotnych właściwościach czosnku jest allina oraz powstająca w wyniku jej rozpadu allicyna. Dzięki nim czosnek uważany jest za ogólnie wzmacniający organizm. Zanim pojawiły się antybiotyki, stosowano go w ochronie przed wieloma chorobami zakaźnymi [21, 36, 45]. Tymianek i szałwia, zawierają związek hamujący wytwarzanie aflatoksyn przez Aspergillus paracitius tymol, ponadto ekstrakt tymianku działa zabójczo ZN_781.indb 104 11-04-07 13:40

Składniki przypraw i ziół przyprawowych 105 na bakterie E. coli, Streptococcus feacalis, Staphylococcus aureus i pleśnie Oospora lactis i Aspergillus niger, olejek eteryczny hamuje wzrost E. coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomona aeruginosa, Clavibacter, Curtobacterium, Rhodococcus, Erwinia, Xanthomonas, Ralstonia oraz Agrobacterium. Szałwia działa podobnie, lecz wykazuje silniejsze działanie na bakterie niż na pleśnie i drożdże [14, 27, 38]. Cynamon i goździki, hamują wzrost bakterii G(+) Listeria monocytogenes, które nie dają widocznych efektów psucia się produktów, dlatego mogą rozmnożyć się do ilości stanowiącej zagrożenie dla zdrowia człowieka. Przyprawy, ze względu na wymienione właściwości, stosowane są przede wszystkim w gospodarstwach domowych. Wykorzystywane są np. do przedłużenia trwałości mięsa (cebula, czosnek, papryka) czy fermentacji mlekowej ogórków (bazylia, czosnek, ziele angielskie). Na skalę przemysłową stosowane są głównie konserwanty chemiczne mające silniejsze działanie, wciąż jednak trwają prace nad technologiami pozwalającymi na zastępowanie ich naturalnymi konserwantami w postaci przypraw [14, 27, 38]. Niektóre z przypraw zostały wykorzystane w przemyśle jako środki barwiące szafran, kurkuma oraz papryka. Szafran posiada właściwości barwiące dzięki zawartości związków karotenoidowych, których głównym przedstawicielem jest krocyna (stanowi 80%), pozostałymi składnikami barwnymi są: krocetyna, α- i β-karoten, likopen i zeaksantyna. Przyprawa ta wykorzystywana jest do barwienia m.in. ryżu, zup, sosów, ciast. Kurkuma zawiera barwniki diferuloilometanowe (kurkumina, dezmeoksykurkumina i biodimetoksykurkumina). Wykorzystywana jest do barwienia sosów, dresingów; kurkumina stanowi podstawowy barwny składnik mieszanki curry. Papryka czerwona zawiera do 0,35% związków karotenoidowych, m.in. kapsantynę, kapsorubinę, β-karoten, zeaksantynę i luteinę. Związki te rozpuszczają się w oleju i alkoholu, natomiast nie rozpuszczają się w wodzie. Są wrażliwe na procesy utleniania, dlatego powinno się stosować paprykę jak najmniej rozdrobnioną oraz pakować ją w atmosferze gazu obojętnego. Papryka stosowana jest do wędlin, sosów, zup i produktów ekstrudowanych oraz do barwienia mieszanek przyprawowych, np. chilli. Kurkumę i paprykę można stosować jako dozwolone barwniki naturalne do kiełbas, pasztetów i zapiekanek [27, 65, 67]. Przyprawy mogą też oddziaływać na konsystencję i inne cechy użytkowe żywności. Można tutaj wymienić zdolność wiązania wody i pęcznienia, co wykorzystywane jest w produkcji przetworów mięsnych i rybnych. Podnosi się dzięki temu wodochłonność produktów, co zwiększa soczystość i poprawia spójność. Przyprawy wpływają na takie cechy funkcjonalne przetworów rybnych i mięsnych, jak: rozpuszczalność białek, żelowanie, ph, barwa na przekroju, wyciek cieplny, smak i zapach [27]. ZN_781.indb 105 11-04-07 13:40

106 Wanda Kudełka, Agata Kosowska Na rynku coraz więcej jest produktów o obniżonej wartości energetycznej i zmniejszonej zwartości NaCl. Dochodzi w nich do strat aromatu, które niwelowane są przez dodatki różnych kompozycji przypraw. Dotyczy to przede wszystkim przetworów mięsnych o obniżonej zawartości tłuszczu oraz pieczywa ze zmniejszoną zawartością soli [21]. Istotny wpływ na organizm człowieka mają garbniki. Są one związkami złożonymi i bardzo nietrwałymi. Wykazano ich wpływ na organizm ludzki oraz udowodniono ich lecznicze właściwości. Działanie tych związków jest wielokierunkowe: przeciwbiegunkowe i ściągające działanie wodnych i alkoholowych wyciągów, dzięki zmniejszaniu podrażnień, stanów zapalnych, hamowaniu czynności wydzielniczej i perystaltyki jelit, hamowaniu rozwoju drobnoustrojów oraz hamowaniu czynności gruczołów trawiennych; obecne są w przyprawach takich jak: arcydzięgiel, bazylia, majeranek, cynamon, cząber, estragon, jałowiec, kolendra, liść laurowy; przeciwdrobnoustrojowe garbniki mają zdolność tworzenia koagulantów białkowych (nierozpuszczalnych w wodzie połączeń z białkami ustrojowymi), denaturują białko drobnoustrojów i utrudniają ich rozwój; wykorzystywane są do wyrobu płynów do płukania gardła i jamy ustnej; przeciwzapalne przejawia się zwiększaniem szczelności i przepuszczalności tkanek, np. naczyń krwionośnych; wykorzystywane są jako środki przeciwkrwotoczne; immunolostymulujące i przeciwwirusowe wiele polifenoli wykazuje działanie przeciwprzeziębieniowe, aktywizując komórki układu odpornościowego; są to m.in. kwas kawowy, chlorogenowy, rozmarynowy, galusowy i elagowy; garbniki działają również przeciwwirusowo, wiążąc się z białkami wirusów, powodując ich aglutynację i wytrącenie (np. polifenole szałwii); obecnie trwają badania nad działaniem garbników przeciwko wirusowi HIV (szczególnie galusanu epikatechiny i galusanu epigalokatechiny); antynowotworowe, przeciwmutagenne, przeciwpróchnicze; mają również zdolność wychwytywania wolnych rodników [42, 48]. Rośliny przyprawowe zawierają również pewne składniki, które mogą mieć właściwości narkotyczne. Przykładem takich związków są alkaloidy, które wywierają bardzo silny wpływ fizjologiczny na organizm człowieka, szczególnie na układ nerwowy. Wiele z nich to trucizny, natomiast substancje działające narkotycznie, takie jak morfina, nikotyna czy kofeina, znalazły zastosowanie w lecznictwie. Alkaloidy zawarte w przyprawach oddziałują głównie na zmysł smaku, powodując wydzielanie śliny, soków żołądkowych, pobudzają apetyt i poprawiają trawienie. Przykładami są kapsaicyna w papryce oraz piperyna w pieprzu ZN_781.indb 106 11-04-07 13:40

Składniki przypraw i ziół przyprawowych 107 czarnym. Kapsaicyna znalazła ponadto zastosowanie jako środek powodujący przekrwienie skóry, pomocny w schorzeniach reumatycznych [41, 66]. Naturalne substancje nieodżywcze zawarte w roślinach przyprawowych mają działanie nie tylko profilaktyczne, ale i zdrowotne. Przyprawy w odpowiednich ilościach poprawiają kondycję fizyczną organizmu i korzystnie wpływają na jego funkcjonowanie [6, 35, 39]. 5. Podsumowanie Rośliny przyprawowe towarzyszą człowiekowi od najdawniejszych czasów. Już nasi przodkowie odkryli wiele cennych właściwości przypraw, dlatego zainteresowanie tymi roślinami było i nadal jest bardzo duże. Są one już od ponad 5 tys. lat przedmiotem handlu. O tym, jaką miały wartość, świadczy to, że przywożone z wielu wypraw do Europy stawały się najdroższymi artykułami handlowymi (szczególnie w XIII w.). Wyróżnia się przyprawy z: owoców (np. pieprz czarny, ziele angielskie, anyż), nasion (np. gorczyca, gałka muszkatołowa, kardamon), liści (np. tymianek, majeranek, oregano, liście laurowe), kwiatów lub pączków (np. szafran, goździki), korzeni (np. pietruszka, chrzan), kory (cynamon), kłączy (np. imbir, kurkuma) lub cebul (np. cebula, czosnek). Przyprawy uprawiane są w różnych warunkach klimatycznych. Ze względu na ich pochodzenie dzielimy je na krajowe oraz importowane. W Polsce oraz innych krajach strefy umiarkowanej uprawiane są takie przyprawy, jak: kozieradka, kminek, rozmaryn, czosnek, lubczyk, koper włoski, pietruszka, gorczyca. Z krajów stref zwrotnikowej i podzwrotnikowej pochodzą m.in. papryka, kardamon, imbir, kurkuma, wanilia, goździki i gałka muszkatołowa. Specyficzne właściwości przypraw wynikają z ich składu chemicznego. Zawierają one wiele różnorodnych związków należących do grup składników odżywczych (węglowodany, białka, tłuszcze, składniki mineralne i witaminy) oraz nieodżywczych. Decydujące znaczenie mają nieodżywcze składniki pokarmowe, takie jak np. olejki eteryczne, alkaloidy, flawonoidy, glukozynolany, fitoncydy, glikozydy i wiele innych. Nie tylko wpływają one na wartości smakowe i zapachowe przypraw, ale również wykazują zróżnicowane właściwości zdrowotne i wpływ na wiele ważnych funkcji biologicznych organizmu człowieka. Dlatego też ich zawartość jest jednym z głównych kryteriów jakościowych roślin przyprawowych. Obecny styl życia i zagrożenie wieloma chorobami cywilizacyjnymi powodują, że coraz większego znaczenia nabierają produkty wzbogacane związkami funkcjonalnymi lub zawierające je w pierwotnym składzie. Przyprawy ze względu na zawartość tych składników cieszą się coraz większym uznaniem i są na nowo odkrywane. Mogą być wykorzystywane jako dodatki do potraw, znalazły również ZN_781.indb 107 11-04-07 13:40