Antioxidant activity of apples - an impact of maturity stage and fruit part

• Autorzy: Duda-Chodak A. , Tarko T. , Tuszynski T.

Warianty tytułu

PL

Właściwości przeciwutleniajace jabłek - wpływ stadium dojrzałości oraz części owocu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. Recently, many studies have been oriented towards improving methods and efficiency of antioxidants recovery from different fruit and their wastes. The aim of the study was to evaluate antioxidant potential of apple seeds and peel, which constitute the fruit industry wastes, and compare it to apple flesh. Antioxidant activity of apples at different maturity and storage stage were analysed too. Material and methods. The Idared and the Šampion cultivars of apples were used in the study. Antioxidant activity was estimated using ABTS and DPPH assays, and polyphenols profile was determined by HPLC method. Results. Seeds of analysed apple cultivars were characterised by a significantly higher antioxidant capacity and by higher concentrations of polyphenols analysed when compared to their peel and flesh. There were present two predominant compounds: phloridzin in seeds (84% and 72%) and quercetin glycosides in peels (54% and 38%, Idared and Šampion cultivars, respectively). No quercetin glycosides in seeds were found. The capacity to scavenge an ABTS radical, but not DPPH, decreased during ripening of apples, while cold storage resulted in enhanced antioxidant potential. Conclusion. It can be concluded that unripe apples together with apple seeds and peel (fruit industry wastes) constitute a valuable source of polyphenols.

PL

Wstęp. Ostatnio wiele badań jest ukierunkowane na ulepszenie metod oraz zwiększenie wydajności odzyskiwania przeciwutleniaczy z różnych owoców i ich odpadów. Celem pracy było określenie potencjału antyoksydacyjnego nasion i skórek jabłek, będących częstym odpadem przemysłu owocowego, oraz porównanie go z właściwościami miąższu. Analizowano także właściwości antyoksydacyjne jabłek w różnych stadiach dojrzałości i etapach przechowywania. Materiał i metody. W badaniach użyto jabłek odmian Idared i Šampion. Aktywność antyoksydacyjną oceniano metodami z rodnikiem ABTS oraz DPPH, a profil związków polifenolowych określano metodą HPLC. Wyniki. Nasiona analizowanych odmian charakteryzowały się znacznie większą aktywnością antyoksydacyjną i wyższym stężeniem związków polifenolowych w porównaniu ze skórkami i miąższem tych owoców. Dominującym składnikiem w nasionach była florydzyna (84% i 72% wszystkich badanych polifenoli u odmiany Idared i Šampion), a w skórkach - glikozydy kwercetyny (54% i 38%). Nie wykazano obecności glikozydów kwercetyny w nasionach. Zdolność do wygaszania rodnika ABTS, ale nie DPPH, malała w trakcie dojrzewania owoców, natomiast przechowywanie w chłodni skutkowało zwiększeniem potencjału antyoksydacyjnego jabłek. Wnioski. Na podstawie uzyskanych wyników można wnioskować, że niedojrzałe jabłka, a także nasiona i skórki jabłek (odpady z przemysłu owocowego) są cennym źródłem związków polifenolowych.

Słowa kluczowe

EN

antioxidant activity; apple; fruit maturity; maturity stage; fruit part; peel; polyphenol; seed

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2011
• Tom: 10
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.443-454,fig.,ref.

Twórcy

autor

Duda-Chodak A.

• Department of Fermentation Technology and Technical Microbiology, University of Agriculture in Krakow, Balicka 122, 30-149 Krakow, Poland

autor

Tarko T.

autor

Tuszynski T.

Bibliografia

• Aheme S.A., O’Brien M., 2002. Dietary flavanols: chemistry, food content, and metabolism. Nutrition 18, 75-81.
• Awad M.A., Jager A., 2003. Influences of air and controlled atmosphere storage on the concentration of potentially healthful phenolics in apples and other fruits. Postharvest Biol. Technol. 27, 53-58.
• Bergamini C.M., Gambetti S., Dondi A., Cervellati C., 2004. Oxygen, reactive species and tissue damage. Curr. Pharm. Des. 10 (14), 1611-1626.
• Boyer J., Liu R.H., 2004. Apple phytochemicals and their health benefits. Nutr. J. 3, 5-20.
• Chinnici F., Bendini A., Ganiani A., Riponi C., 2004 a. Radical scavenging actwities of peels and pulps from cv. Golden Delicious apples as related to their phenolic composition. J. Agric. Food Chem. 52, 4684-4689.
• Chinnici F., Ganiani A., Natali N., Riponi C., Galassi S., 2004 b. Improved HPLC determination of phenolic compounds in cv. Golden Delicious apples using a monolithic column. J. Agric. Food Chem. 52, 3-7.
• Cowgill W., Clements J., Compton J., 2007. Painless and efficient maturity testing. Available on the Internet: http://www.umass.edu/fraitadvisor/clements/articles/sitest.htm (Retrieved 2009- -07-13).
• Duda-Chodak A., Tarko T., 2007. Antioxidant properties of different fruit seeds and peels. Acta Sci. Pol., Technol. Aliment. 6 (3), 29-36.
• Duda-Chodak A., Tarko T., Satora P., Sroka P., Tuszyński T., 2010. The profile of polyphenols and antioxidant properties of selected apple cultivars grown in Poland. J. Fruit Omam. Plant Res. 18 (2), 39-50.
• Guyot S., Bourvellec C., Mamet N., Drilleau J.F., 2002. Procyanidins are the most abundant polyphenols in dessert apples at maturity. Lebensm. Wiss. Technol. 35, 289-291.
• Kolesnik A., Elizarowa L.G., Starodubsteva T.V., Afanasyeva V.S., Erakhina T.S., 1977. Chang- es in polyphenols during storage of fraits and vegetables. Prikl. Biokhim. Mikrobiol. 13, 333- -338.
• Rondo S., Truda K., Muto N., Ueda J., 2002. Antioxidative activity of apple skin or flesh extracts associated with fruit development on selected apple cultivars. Sci. Hortic. 96, 177-185.
• Lu Y., Foo L.Y., 1998. Constitution of some chemical components of apples seed. Food Chem. 61 (1/2), 29-33.
• Manach C., Scalbert A., Morand C., Remesy C., Jimenez L., 2004. Polyphenols: food sources and bioavailability. Am. J. Clin. Nutr. 79, 729-747.
• McGhie T.K., Hunt M., Bamett L.E., 2005. Cultivar and growing region determine the antioxidant polyphenolic concentration and composition of apples grown in New Zealand. J. Agric. Food Chem. 53 (8), 3065-3070.
• Michota-Katulska E., 2000. Antyoksydanty - wybrane aspekty zdrowotne [Antioxidants - selected health aspects]. Żywn. Żyw. Prawo Zdrów. 3, 331-337 [in Polish],
• Oszmiański J., Bourzeix M., 1995. Preparation of catechin and procyanidin standards from hawthom (Crategus azorus L.) and pine (Pinus mesogeensis Fieschi) barks. Pol. J. Food Nutr. Sci. 4/45 (2), 91-98.
• Oszmiański J., Lee C.Y., 1994. Frakcjonowanie i hydroliza niektórych glikozydów flawonoidowych ze skórek jabłkowych [Fractionation and hydrolysis of some flavonoid glycosides from apple peels]. Zesz. Nauk. AR Wroc. 244, Techn. Żywn. 7, 105-112 [in Polish].
• Perez-Ilzarbe J., Hemandez T., Estrella I., Vendrell M., 1997. Cold storage of apples (cv. Granny Smith) and changes in phenolic compounds. Z. Lebensm. Unters. F. A, 204, 52-55.
• Podsędek A., Wilska-Jeszka J., Anders B., Markowski J., 2000. Compositional characterization of some apple varieties. Eur. Food Res. Technol. 210, 368-372.
• Pourmorad F., Hosseinimehr S.J., Shahabimajd N., 2006. Antioxidant activity, phenol and flavonoid contents of some selected Iranian medicinal plants. African J. Biotech. 5 (11), 1142- -1145.
• Rice-Evans C., Miller N.J., Paganga G., 1997. Antioxidant properties of phenolic compounds. Trends Plant Sci. 4 (2), 152-159.
• Robards K., Prenzler P.D., Tucker G., Swatsitang P., Glover W., 1999. Phenolic compounds and their role in oxidative process in fraits. Food Chem. 66, 401-436.
• Sluis van der A., Dekker M., de Jager A., Jongen W.M.F., 2001. Activity and concentration of polyphenolic antioxidants in apple: effect of cultivar, harvest year, and storage conditions. J. Agric. Food Chem. 49, 3606-3613.
• Sluis van der A., Dekker M., Jongen W.M., 2003. Polyphenolic antioxidants in apples. Effect of storage conditions on four cultivars. Acta Hortic. 600, 533-540.
• Sroka Z., Gamian A., Cisowski W., 2005. Niskocząsteczkowe związki przeciwutleniające pochodzenia naturalnego [Low molecular weight antioxidants of natural origin]. Post. Hig. Med. Dośw. 59, 34-41 [in Polish].
• Tarko T., Duda-Chodak A., Ignacok M., 2009 a. Odzysk związków przeciwutleniających z roślinnych surowców odpadowych [Recovery of antioxidant compounds from plant waste], Przem. Ferm. Owoc.-Warz. 10, 18-22 [in Polish].
• Tarko T., Sobusiak J., Duda-Chodak A., 2009 b. Sposoby wykorzystania odpadów przemysłu owocowo-warzywnego [Various possibilities of utilization of fruit and vegetables industry wastes]. Przem. Ferm. Owoc.-Warz. 3, 32-34 [in Polish].
• Valko M., Leibfritz D., Moncol J., Cronin M.T., Mazur M., Telser J., 2007. Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease. Int. J. Biochem. Celi Biol. 39(1), 44-84.
• Yamaki K., Taneda S., Yanagisawa R., Inoue K., Takano H., Yoshino S., 2007. Enhancement of allergic responses in vivo and in vitro by butylated hydroxytoluene. Toxicol. Appl. Pharmacol. 223, 164-172.