Changes of antioxidant potential of pasta fortified with parsley (Petroselinum Crispum Mill.) leaves in the light of protein - phenolics interactions

• Autorzy: Seczyk L. , Swieca M. , Gawlik-Dziki U.

Warianty tytułu

PL

Zmiany potencjału antyoksydacyjnego makaronu wzbogacanego w liście pietruszki (Petroselinum Crispum Mill.) w kontekście interakcji białko - fenol

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. Pasta is considered as an effective carrier of prohealth ingredients in food fortification. The aim of this study was to examine the changes of antioxidant potential of wheat pasta affected by fortification with powdered parsley leaves. A special attention was paid to effectiveness of fortification in the light of protein- phenolic interactions. Material and methods. To improve antioxidant activity of pasta, part of wheat flour was replaced with powdered parsley leaves from 1% to 4% (w/w). The total phenolics content was determined with Folin- -Ciocalteau reagent. Antioxidant capacity was evaluated using in vitro assays - abilities to scavenge free radicals (ABTS) and to reduce iron (III) (FRAP). Predicted phenolic contents and antioxidant activity were calculated. To determine the protein-phenolics interactions SE-HPLC and SDS-PAGE techniques were used. Results. Fortification of pasta had a positive effect on its phenolic contents and antioxidant properties. The highest phenolics level and antioxidant activity of pasta were obtained by supplementation with 4% of parsley leaves. However, in most cases experimental values were significantly lower than those predicted. The protein profiles obtained after SDS-PAGE differed significantly among control and enriched pasta. Furthermore, the addition of parsley leaves to pasta resulted in increase of peaks areas obtained by SE-HPLC. Results indicate the occurrence of the protein-phenolics interactions in fortified pasta. Conclusion. Overall, the effectiveness of fortification and consequently biological effect is limited by many factors including interactions between phenolics and pasta proteins. In the light of this results the study of potential interaction of bioactive supplements with food matrix should be taken into account during designing new functional food products.

PL

Wstęp. Makaron jest uważany za skuteczny nośnik składników o prozdrowotnym działaniu w produkcji żywności fortyłikowanej. Celem pracy było określenie zmian potencjału anty oksydacyjnego makaronu pszennego wzbogaconego w liście pietruszki. Szczególną uwagę zwrócono na efektywność wzbogacania w kontekście interakcji białkowo-fenolowych. Materiał i metody. W celu zwiększenia aktywności przeciwutleniającej makaronu część mąki pszennej zastąpiono sproszkowanymi liśćmi pietruszki w ilości od 1 do 4% (w/w). Całkowitą zawartość związków fenolowych oznaczano z użyciem odczynnika Folina-Ciocalteau. Aktywność przeciwutleniającą określono z zastosowaniem testów in vitro - zdolności do neutralizacji wolnych rodników (ABTS) oraz do redukcji jonów żelaza (III) (FRAP). Oszacowano przewidywaną zawartość związków fenolowych i aktywność przeciwutleniającą w produkcie finalnym. W celu określenia interakcji białkowo-fenolowych wykorzystano techniki SE-HPLC i SDS-PAGE. Wyniki. Fortyfikacja efektywnie zwiększyła zawartość związków fenolowych i potencjał przedwutleniający otrzymanych makaronów. Najwyższy poziom związków fenolowych oraz aktywnością przeciwutleniającą charakteryzował się makron z 4-procentowym dodatkiem liści pietruszki. Należy podkreślić, że otrzymane wartości eksperymentalne (w większości) były znacznie mniejsze niż przewidywane. Profile białkowe makaronu kontrolnego i wzbogacanego, uzyskane z wykorzystaniem techniki SDS-PAGE, wykazywały istotne różnice. Obecność interakcji potwierdzono z zastosowaniem SE-HPLC, gdzie w próbach otrzymanych z makaronów z dodatkiem liści pietruszki zaobserwowano istotny wzrost powierzchni chromatogramów. Uzyskane wyniki wskazują na występowanie interakcji białkowo-fenolowych w makaronie wzbogacanym. Podsumowanie. Skuteczność wzbogacania makaronu, a w konsekwencji efekt biologiczny, jest uzależniona od wielu czynników, wśród których należy wymienić interakcje związków fenolowych z białkami. Dlatego określenie potencjalnych interakcji pomiędzy bioaktywnymi składnikami dodatków a matrycą żywności powinno być brane pod uwagę podczas projektowania nowych, funkcjonalnych produktów spożywczych.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2015
• Tom: 14
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.29-36,fig.,ref.

Twórcy

autor

Seczyk L.

• Department of Biochemistry and Food Chemistry, University of Life Sciences in Lublin, Skromna 8, 20–704 Lublin, Poland

autor

Swieca M.

• Department of Biochemistry and Food Chemistry, University of Life Sciences in Lublin, Skromna 8, 20–704 Lublin, Poland

autor

Gawlik-Dziki U.

• Department of Biochemistry and Food Chemistry, University of Life Sciences in Lublin, Skromna 8, 20–704 Lublin, Poland

Bibliografia

• Biney, K., Beta, T. (2014). Phenolic profile and carbohydrate digestibility of durum spaghetti enriched with buckwheat flour and bran. LWT - Food Sci. Technol., 57,2, 569-579.
• Borneo, R., Aguirre, A. (2008). Chemical composition, cooking quality, and consumer acceptance of pasta made with dried amaranth leaves flour. LWT - Food Sci. Technol., 1,1748-1751.
• Boroski, M., de Aguiar, A. C., Boeing, J. S., Rotta, E. M., Wibby, C. L., Bonafe, E. G., Visentainer, J.V. (2011). Enhancement of pasta antioxidant activity with oregano and carrot leaf. Food Chem., 125, 2, 696-700.
• Chai, Y., Wang, M., Zhang, G. (2013). Interaction between amylose and tea polyphenols modulates the postprandial glycemic response to high-amylose maize starch. J. Ag- ric. Food Chem., 61, 8608-8615.
• Diaz-Maroto, M. C., Perez-Coello, M. S., Cabezudo, M. D. (2002). Effect of different drying methods on the volatile components of parsley (Petroselinum crispum L.). Eur. Food Res. Technol., 215, 3, 227-230.
• Durak, A., Gawlik-Dziki, U., Pecio, L. (2014). Coffee with cinnamon - Impact of phytochemicals interactions on antioxidant and anti-inflammatory in vitro activity. Food Chem., 162, 1,81-88
• Elisia, I., Kitts, D. D. (2008). The antioxidant potential of parsley and its constituents. CAB Reviews: Perspectives in Agriculture, Veterinary Science, Nutrition and Natural Resources, 3,1-14.
• Fares, C., Platani, C., Baiano, A., Menga, V. (2010). Effect of processing and cooking on phenolic acid profile and antioxidant capacity of durum wheat pasta enriched with debranning fractions of wheat. Food Chem., 119, 3,1023-1029.
• Farzaei, M. H., Abbasabadi, Z., Ardekani, M. R. S., Rahimi, R., Farzaei, F. (2013). Parsley: A review of ethnophar- macology, phytochemistry and biological activities. JTCM, 33, 6,815-826.
• Fejes, S., Kery, A., Blazovics, A., Lugasi, A., Lemberkovics, E., Petri, G., Szoke, E. (1998). Investigation of the in vitro antioxidant effect of Petroselinum crispum (Mill.) nym. ex A. W. hill. ActaPharm. Hung., 68, 3, 150-156.
• Gawlik-Dziki, U. (2012). Changes in the antioxidant activities of vegetables as a consequence of interactions between active compounds. J. Funct. Foods, 4, 872-882.
• Khan, I., Yousif, A., Johnson, S. K., Gamlath, S. (2013). Effect of sorghum flour addition on resistant starch content, phenolic profile and antioxidant capacity of durum wheat pasta. Food Res. Int., 54, 1, 578-586.
• Kroll, J., Rawel, H. M., Rohn, S. (2003). Reactions of plant phenolics with food proteins and enzymes under special consideration of covalent bonds. Food. Sci. Technol. Res., 9, 3, 205-218.
• Kuzma, P., Druzynska, B., Obiedzinski, M. (2014). Optimization of extraction conditions of some polyphenolic compounds from parsley leaves (Petroselinum crispum). Acta Sci. Pol. Technol. Aliment., 13, 2, 145-154.
• Laemmli, U. K. (1970). Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacterio-phage T4. Nature, 227, 680-685.
• Oyaizu, M. (1986). Studies on products of browning reaction - antioxidative activities of products of browning reaction prepared from glucosamine. Jpn J. Nutr., 44, 307-315.
• Ozdal, T., Capanoglu, E., Altay, F. (2013). A review on protein-phenolic interactions and associated changes. Food Res Int., 51, 954-970.
• Rajeswari, G., Susanna, S., Prabhasankar, P., Venkateswara Rao, G. (2013). Influence of onion powder and its hydrocolloid blends on pasta dough, pasting, microstructure, cooking and sensory characteristics. Food Biosci., 4, 13-20.
• Rawel, H. M., Czajka, D., Rohn, S., Kroll, J. (2002a). Interactions of different phenolic acids and flavonoids with soy proteinslnt. J. Biol. Macromol., 30, 3—4, 137-150.
• Rawel, H. M., Rohn, S., Kruse, H., Kroll, J. (2002b). Structural changes induced in bovine serum albumin by covalent attachment of chlorogenic acid. Food Chem., 78, 4, 443-^155.
• Re, R., Pellegrini, N., Proteggente, A., Pannala, A., Yang, M., Rice-Evans, C. (1999). Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. FRBM, 26, 1231-1237.
• Shahidi, F., Naczk, M. (1995). Food phenolics: Sources, chemistry, effects, applications (pp. 231-245). Lancaster: Techn. Publ.
• Singleton, V. L., Rossi, J. (1965). Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstics acid reagents. Am. J. En. Vitic., 16, 144-158.
• Sivam, A. S., Sun-Waterhouse, D., Quek, S., Perera, C. O. (2010). Properties of bread dough with added fiber polysaccharides and phenolic antioxidants: A review. J. Food Sci., 75, 163-174.
• Świeca, M., Sęczyk, Ł., Gawlik-Dziki, U., Dziki, D. (2014). Bread enriched with quinoa leaves - the influence of protein - phenolics interactions on the nutritional and antioxidant quality. Food Chem. DOI: http://dx.doi. org/10.1016/j .foodchem.2014.04.044.
• Świeca, M., Gawlik-Dziki, U., Dziki, D., Baraniak, B., Czyż, J. (2013). The influence of protein-flavonoid interactions on protein digestibility in vitro and the antioxidant quality of bread enriched with onion skin. Food Chem., 141,451-458.
• Zhang, H., Chen, F., Wang, X., Yao, H. (2006). Evaluation of antioxidant activity of parsley (Petroselinum crispum) essential oil and identification of its antioxidant constituents. Food Res. Int., 39, 8, 833-839.
• Zhang, L., Yang, X., Li, S., Gao, W. (2011). Preparation, physicochemical characterization and in vitro digestibility on solid complex of maize starches with quercetin. LWT Food Sci. Technol., 44, 787-792.

Identyfikatory

DOI

10.17306/J.AFS.2015.1.3