Dołącz do czytelników
Brak wyników

Potencjał antyoksydacyjny owoców i soków

Artykuł | 1 lutego 2019 | NR 4
116

Pojęcie stresu oksydacyjnego oznacza brak równowagi pomiędzy działaniem reaktywnych form tlenu a biologiczną zdolnością do szybkiego usuwania reaktywnych produktów pośrednich. Wolne rodniki tlenowe powstają w organizmie człowieka jako szkodliwe i uboczne produkty oddychania komórkowego [1]. Związkom tym przypisuje się również udział w osłabianiu sprawności układu immunologicznego oraz przyspieszaniu procesów starzenia, co może prowadzić do rozwoju szeregu schorzeń. Wolne rodniki tlenowe, ze względu na obecność na orbicie zewnętrznej niesparowanego elektronu, charakteryzują się wysoką reaktywnością. Związki te, dążąc do przyłączenia elektronu, powodują utlenianie każdej cząsteczki lub atomu, z którymi mają styczność. Najczęściej narażonymi substancjami na działanie wolnych rodników tlenowych są związki mające w swojej budowie wiązania podwójne, takie jak np. kwasy nukleinowe, nienasycone kwasy tłuszczowe (wchodzące w skład błon komórkowych), polisacharydy, białka i lipidy (np. cholesterol) [2].

Dieta bogata w warzywa, owoce i ich przetwory wspomaga organizm w neutralizacji wolnych rodników tlenowych oraz ograniczaniu stresu oksydacyjnego. Dodatkowo niektóre witaminy (np. A, C, E) i pierwiastki (np. selen), zawarte w tych produktach, odgrywają rolę przeciwutleniaczy. Zgodnie z piramidą żywienia, opracowaną przez Instytut Żywności i Żywienia Człowieka w 2016 r., podstawą diety powinny być warzywa i owoce [3]. Światowa Organizacja Zdrowia (World Health Organization – WHO) zaleca, aby ich spożycie plasowało się na poziomie 400 g dziennie, co może zmniejszyć ryzyko chorób niezakaźnych, w tym sercowo-naczyniowych i niektórych nowotworów [4]. Na uwagę zasługuje fakt, że coraz większym zainteresowaniem cieszy się przetwarzanie oraz utrwalanie warzyw i owoców, co jest spowodowane małą trwałością niektórych surowców, sezonowością, wahaniami w wielkości plonów i dużą różnorodnością gatunkową. Ponadto w Polsce przetwórstwo owoców i warzyw ma długoletnią tradycję, a w całej gamie produktów otrzymywanych na ich bazie wyróżnia się półprodukty, w tym soki, cechujące się również wysokim statusem antyoksydacyjnym [5]. Nie bez znaczenia jest możliwość potraktowania soków jako jednej z porcji (ok. 200 ml) owoców lub warzyw w ramach promocji ich spożycia. Soki, zwłaszcza 100-proc., wywierają korzystny wpływ na organizm człowieka [6].

W Polsce przetwórstwo owoców i warzyw ma długoletnią tradycję, a w całej gamie produktów otrzymywanych na ich bazie wyróżnia się półprodukty, w tym soki, cechujące się wysokim statusem antyoksydacyjnym.

 

Substancje przeciwutleniające owoców i soków

Przeciwutleniające właściwości owoców mają związek z obecnością w ich tkankach naturalnych substancji antyoksydacyjnych. Zabezpieczają one rośliny przed uszkodzeniami wolnorodnikowymi spowodowanymi rozwojem i bytowaniem w środowisku tlenowym lub nadmierną ekspozycją roślin na promieniowanie UV [7]. 
Za system obrony antyoksydacyjnej u roślin odpowiedzialne są dwa mechanizmy. Pierwszy z nich związany jest z funkcjonowaniem enzymów antyoksydacyjnych (np. dysmutazą ponadtlenkową, peroksydazą glutationową i katalazą), które odpowiadają za neutralizację wolnych rodników tlenowych. Drugi mechanizm oparty jest natomiast na produkcji i koncentracji drobnocząsteczkowych przeciwutleniaczy, które bezpośrednio reagują z cząsteczkami oksydantów i je inaktywują. Drobnocząsteczkowe antyoksydanty wchodzą w interakcję bezpośrednio z wolnymi rodnikami tlenowymi lub pośrednimi metabolitami oksydoredukcji, nie dopuszczając do powstawania ostatecznych form rodników [2]. Substancje te są aktywne zarówno w środowisku hydrofilowym (np. kwas askorbinowy), jak i hydrofobowym (np. tokoferole i karotenoidy). Z kolei związki polifenolowe, do których należą m.in. katechiny, kwasy fenolowe i flawonoidy, wykazują aktywność przeciwutleniającą w obu środowiskach. W związkach tych występują dwie lub nawet kilka fenolowych grup hydroksylowych, co nadaje im właściwości antyoksydacyjne [8, 9]. Do najbardziej aktywnych związków polifenolowych zalicza się flawonoidy, których działanie antyoksydacyjne jest wynikiem m.in.:

  • hamowania aktywności enzymów biorących udział w wytwarzaniu wolnych rodników (np. oksydazy ksantynowej, lipooksygenaz i cyklooksygenaz) i enzymu oksydazy askorbowej, co zapobiega utlenianiu witaminy C,
  • chelatowania jonów metali przejściowych, w szczególności żelaza i miedzi,
  • redukowania reaktywnych form tlenu do bardziej stabilnych i nieaktywnych połączeń [9, 10]. 

Aktywność przeciwutleniająca związków flawonoidowych skutkuje działaniem m.in. hepatoprotekcyjnym, przeciwmiażdżycowym i naczynioochronnym. Głównym źródłem tych związków są owoce jagodowe, takie jak: aronia, poziomki, maliny, truskawki, jagody, borówki i jeżyny. Najwyższą zawartość związków polifenolowych odnotowano w owocach aronii (2080 mg/100 g) [8]. Związki te zawarte są również w sokach owocowych i winach. Jednakże konieczność zastosowania procesu klarowania, powoduje usunięcie części biologicznie aktywnych antyoksydantów związanych z tkanką owocową surowca. W związku z tym największą zawartością związków polifenolowych będą cechowały się soki ze świeżych owoców. Pasteryzowane i odtworzone z soku lub przecieru zagęszczonego zawierają znacznie mniejsze ilości tych składników, nie tylko ze względu na proces klarowania i poddawania wysokiej temperaturze, ale również z powodu długiego czasu przechowywania, podczas którego polifenole ulegają degradacyjnym przemianom.

Tabela 1. Zawartość flawonoidów i kwasów fenolowych w wybranych owocach [8]

 

 

W tabelach 1 i 2 przedstawiono średnią zawartość flawonoidów i kwasów fenolowych w wybranych owocach i sokach owocowych.

Kolejnymi związkami z grupy polifenoli o silnych właściwościach przeciwutleniających są antocyjany nadające charakterystyczne czerwone (od pomarańczowej do fioletowej) barwy wielu owocom: porzeczkom, wiśniom, aronii czy truskawkom. Zazwyczaj im ciemniejszy owoc, tym więcej antocyjanów zawiera [11]. Równie ważne są karotenoidy, związki o barwie od żółtej do pomarańczowej, występujące m.in. w sokach z marchwi, pomidorów, dyni, pomarańczy i mandarynek. Do najbardziej aktywnych biologicznie karotenoidów należy beta-karoten (prowitamina A), odpowiedzialny za prawidłowy rozwój i funkcjonowanie skóry, wzroku i błon śluzowych, oraz likopen – silny i naturalny przeciwutleniacz o udowodnionym działaniu przeciwnowotworowym.

Tabela 2. Zawartość kwasów fenolowych i flawonoidów w wybranych sokach owocowych [8] 

 

Do witamin antyoksydacyjnych występujących w owocach i sokach należą witaminy C i E. Pierwsza z nich spełnia szereg istotnych funkcji w organizmie, m.in. pomaga w utrzymaniu prawidłowego funkcjonowania systemu immunologicznego, odpowiada za wytwarzanie kolagenu i prawidłowe funkcjonowanie naczyń krwionośnych oraz białek potrzebnych do budowy kości, dziąseł i zębów, a także zwiększa absorpcję żelaza niehemowego [12]. Źródłem tej witaminy są owoce, takie jak dzika róża, czarne porzeczki, truskawki, owoce cytrusowe i guawa. Jedna szklanka soku pomarańczowego (ok. 200 ml) dostarcza 60 mg witaminy C, a dzienne zalecane spożycie na ten składnik wynosi odpowiednio u kobiet i mężczyzn – 75 i 90 mg [13]. Kolejnym przeciwutleniaczem jest witamina E, która zapobiega uszkodzeniom komórek w organizmie spowodowanym przez procesy utleniania, co może spowalniać procesy starzenia. Witamina ta wykazuje również właściwości przeciwmiażdżycowe, wzmacnia naczynia krwionośne i chroni erytrocyty przed przedwczesnym rozpadem. Wystarczające dzienne zapotrzebowanie na tę witaminę wynosi 10 mg, co odpowiada czterem szklankom soku marchwiowego. 

Warto podkreślić, że w trakcie procesu otrzymywania i przechowywania półproduktów owocowych, w tym soków, niektóre cechy sensoryczne i fizykochemiczne mogą ulec pogorszeniu [14]. Jednakże flawonoidy jako przeciwutleniacze są dość termostabilne, stąd też strata antyoksydacyjna, np. w kompotach z truskawek czy wiśniowych wynosi ok. 10%. 

Ponadto wiele procesów technologicznych (np. usuwanie skóry, rozdrabnianie, pr...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • Roczną prenumeratę dwumiesięcznika Food Forum w wersji papierowej lub cyfrowej,
  • Nielimitowany dostęp do pełnego archiwum czasopisma,
  • Możliwość udziału w cyklicznych Konsultacjach Dietetycznych Online,
  • Specjalne dodatki do czasopisma: Food Forum CASEBOOK...
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy