Betacyjaniny – biodostępność i biologiczna aktywność

• Autorzy: Klewicka E.

Warianty tytułu

EN

Betacyanins – bioavailability and biological activity

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Omówiono budowę i właściwości czerwonych barwników betalainowych - betacyjanin, występujących w roślinach należących do niektórych rodzin z rzędu goździkowców (Caryophyllales). Rośliny zawierające betacyjaniny są spożywane przez człowieka w stanie surowym lub w postaci konserw i koncentratów warzywnych. Ponadto ekstrakty barwników betalainowych dodawane są do żywności jako naturalne preparaty koloryzujące. W Europie najpopularniejszym źródłem betacyjanin jest burak ćwikłowy (Beta vulgaris L. subsp. vulgaris). W pracy szczególną uwagę zwrócono na biologiczną aktywność tych związków i mechanizmy ich oddziaływania na organizm człowieka. Zaproponowano możliwy model wchłaniania i cyrkulacji betacyjanin w organizmie człowieka. Przedstawiono również dane na temat przeciwnowotworowego działania tych związków i ich roli w prewencji chorób degeneracyjnych i nowotworowych.

EN

In the paper there are discussed the structure and properties of red betalain pigments: betacyanins, occurring in the plants belonging to certain families of the Caryophyllales order. People consume the betacyanins containing plants either raw or in the form of canned food and vegetable concentrates. Moreover, the extracts of betacyanin pigments are added to food products as natural colouring preparations. In Europe, the beetroot (Beta vulgaris L. subsp. vulgaris) is the most popular source of betacyanins. In this paper, the biological activity of those compounds was highlighted as were probable mechanisms of their effects on the human body. A possible absorption and circulation model of betacyanins in the human body was suggested. Furthermore, some data were presented, which referred to anticancer activity of betacyanins and their role in preventing degenerative diseases and cancer.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2012
• Tom: 19
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.5-21,rys.,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Klewicka E.

• Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Politechnika Łódzka, ul.Wólczańska 171/173, 90-924 Łódź

Bibliografia

• [1] Allegra M., Tesoriere L., Livera M.A.: Betanin inhibits myeloperoxidase/nitrite-induced oxidation of human low-density lipoproteins. Free Radic. Res., 2007, 41, 335-341.
• [2] Ames B.N., McCann J., Yamasaki E.: Methods for detecting carcinogens and mutagens with the Salmonella/mammalian-microsome mutagenicity test. Mut. Res., 1975, 31, 347-364.
• [3] Arends M.J., Wyllie A.H.: Apoptosis: mechanism and roles in pathology. Int. Rev. Exp. Path., 1991, 32, 223-254.
• [4] Butz P., Edenharder R., Fisher H., Tauscher B.: The influence of high pressure processing on antimutagenic activities of fruit and vegetable juices. Food Res. Int., 1997, 3/4, 287-291.
• [5] Cai Y., Sun M., Corke H.: Antioxidant activity of betalains from plants of the Amaranthaceae. J. Agric. Food Chem., 2003, 51, 2288-2294.
• [6] Cai Y-Z. Sun M., Corke H.: Characterization and application of betalain pigments from plants of the Amaranthaceae. Trends in Food Sci. Technol., 2005, 16, 370-376.
• [7] Chethana S., Chetan A., Nayak, Raghavarao K.S.M.S.: Aqueous two phase extraction for purification and concentration of betalains. J. Food Eng., 2007, 81, 679-687.
• [8] Chiba K., Kawakami K., Tohyama K.: Simultaneous evaluation of cell viability by neutral red, MTT and crystal violet staining assays of the same cells. Toxicology in Vitro, 1998, 12, 3, 251-258.
• [9] Czapski J.: Naturalne przeciwutleniacze w żywności. Betalainy. W: Przeciwutleniacze w żywności. Aspekty zdrowotne technologiczne molekularne i analityczne. Red. W. Grajek. WNT, Warszawa 2007, ss., 158-163.
• [10] Czapski J., Mikołajczyk K., Kaczmarek M.: Relationship between antioxidant capacity of red beet juice and contents of betalin pigments. Pol. J. Food Nutr. Sci., 2009, 59 (2), 119-122.
• [11] Czyżowska A., Klewicka E., Libudzisz Z.: The influence of lactic acid fermentation process of red beet juice on the stability of biologically active colorants. Eur. Food Res. Technol., 2006, 223, 110-116.
• [12] Darzynkiewicz Z., Gorczyca W., Ardelt B., Halicka D., Juan G., Traganos F.: Cytometria apoptozy i martwicy. Central Eur. J. Immunol, 1996, 21, S156-S170.
• [13] Darzynkiewicz Z., Juan G., Xun L.I. Gorczyca W., Murakami T., Traganos F.: Cytometry in cell necrobiology: Analysis of apoptosis and accidental cell death (necrosis). Cytometry, 1997, 27, 1-20.
• [14] Delgado-Vargas F., Jimenez A.R., Lopez O.P.: Natural pigments: carotenoids, anthocyanins and betalains - characteristics biosynthesis processing and stability. Critical Rev. Food Sci. Nutr., 2000, 40 (3), 173-289.
• [15] Frank T., Stintzing F.C., Carle R., Bitsch I., Quaas D., Straβ G., Bitsch R., Netzel M.: Urinary pharmacokinetics of betalains following consumption of red beet juice in healthy human. Pharmacol. Res., 2005, 52, 290-297.
• [16] Green D.R., Reed J.C.: Mitochondria and apoptosis. Science, 1998. 281, 28, 1309-1312.
• [17] Havlikova L., Mikova K., Kyzlink V.: Heat stability of betacyanins. Z. Lebensm. Unters. Forsch., 1983, 177, 247-270.
• [18] Herbach K.M., Stintzing F.C., Carle R.: Betalain stability and degradation - structural and chromatic aspects. J. Food Sci., 2006, 71 (4), R41-R50.
• [19] Kanner J., Harel S., Granit R.: Betalains - A new class of dietary cationize antioxidants. J. Agric. Food Chem., 2001, 49 (11), 5178-5185.
• [20] Kapadia G.J., Azuine M.A., Sridhar R., Okuda Y., Tsuruta A., Ichiishi E., Mukainake T., Takasaki M., Konoshima T., Nishino H., Tokuda H.: Chemoprevention of DMBA-induced UV-B promoted, NOR 1-induced TPA promoted skin carcinogenesis, and DEN-induced phenobarbital promoted liver tumors in mice by extract of beetroot. Pharmacol. Res., 2003, 47, 141-148.
• [21] Kazimierczak R., Hallmann E., Treščinska V., Rembiałkowska E.: Estimation of the nutritive value of two red beet (Beta vulgaris) varieties from organic and conventional cultivation. J. Res. Appl. Agric. Eng., 2011, 56 (3), 206-210.
• [22] Kidoń M., Czapski J.: Wpływ obróbki termicznej na zawartość barwników betalainowych i ich zdolność przeciwutleniającą buraka ćwikłowego. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2007, 1 (50), 124-131.
• [23] King M.A., Radicchi-Mastroiani M.A.: Antimycin A - induced apoptosis of HL-60 cells. Cytometry, 2002, 49, 106-112.
• [24] Klewicka E. Dane niepublikowane.
• [25] Klewicka E., Laskowska J., Libudzisz Z.: Fermentowany sok z buraka ćwikłowego i jego aktywność przeciwutleniająca. Mat. Konf. pt. Żywienie a zdrowie - interakcje. Kraków 2005, ss. 55.
• [26] Klewicka E., Nowak A., Zduńczyk Z., Cukrowska B., Błasiak J.: Protective effect lactofermented beetroot juice against aberrant crypt foci formation and genotoxicity of fecal water rats. Exp. Toxicol. Pathol., 2011, doi: 10.1016/j.etp.2010.12.001.
• [27] Klewicka E.: Fermented beetroot juice as a factor limiting chemical mutation induced by MNNG in Salmonella typhimurium TA98 and TA 100 strains. Food Technol. Biotechnol., 2010, 48 (2), 229-233.
• [28] Korzeniowska-Dyl I.: Kaspazy - struktura i funkcja. Pol. Merk. Lek., 2007, XXIII, 138, 403-407.
• [29] Krajka-Kuźniak V.: Indukcja enzymów II fazy jako strategia chemioprewencji nowotworów i innych schorzeń degeneracyjnych. Postępy Hig. Med., Dośw., 2007, 61, 627-638.
• [30] Kugler F, Stintzing F.C., Carle R.: Characterisation of betalain patterns of differently coloured inflorescences form Gomphrena globosa L. and Bougainvillea sp. by HPLC-DAD-ESI-MS. Anal. Bioanal. Chem., 2007, 387, 637-648.
• [31] Kujala T.S., Loponen J M., Klika K.D., Pihlaja K.: Phenolics and betacyanins in red beetroot (Beta vulgaris) root: distribution and effect of cold storage on the content of total phenolics and three individual compounds. J. Agric. Food Chem., 2000, 48, 5338-5342.
• [32] Kwiecińska J., Reśliński A., Gospodarek E., Grzanka A.: Rola pałeczek gram-ujemnych w indukcji/regulacji apoptozy. Post. Mikrobiol., 2007, 46, 2, 125-137.
• [33] Lee, C.H., Wettasinghe, M., Bolling, B.W., Ji, L.L., Parkin, K.L.: Betalains, phase II enzyme- inducing components from red beetroot (Beta vulgarisL.) extracts. Nutr. Cancer, 2005, 53, 91-103.
• [34] McKelvey-Martin V.J., Green M.H.L., Schmezer P., Pool-Zobel B.L., De Meo P.M., Collins A.: The single cell gel electrophoresis assay (comet assay): A European review. Mutat. Res., 1993, 288, 47-63.
• [35] Moreno D.A., Garcia-Viguera C., Gil J.I., Gil-Izquiero A.: Betalains in the era of global agr-food science, technology and nutrition health. Phytochem. Rev., 2008, 7, 261-280.
• [36] Nayak C.A., Chethana S., Rastogi N.K., Raghavarao K.S.M.S.: Enhanced mass transfer during solid-liquid extraction of gamma irradiated red beetroot. Radiat. Phys. Chem., 2006, 75, 173-178.
• [37] Piasek A., Bartoszek A., Namieśnik J.: Substancje pochodzenia roślinnego przeciwdziałające kardiotoksyczności towarzyszącej chemioterapii nowotworów. Postępy Hig. Med. Dośw., 2009, 63, 142-158.
• [38] Piskuła M.K.: Wchłanianie i metabolizm flawonoidów. W: Przeciwutleniacze w żywności. Aspekty zdrowotne technologiczne molekularne i analityczne. Red. W. Grajek. WNT, Warszawa. 2007, ss. 366-370.
• [39] Radziszewska E., Piwocka K. Skierski J.: UVC-induced cell death of IL-2-dependet human lymphocytes. Cell. Biol. Int., 1999, 23, 97-103.
• [40] Rakin M. Vukasinovis A., Siler-Marinkovic S., Maksimovic M.: Contribution of lactic acid fermentation to improved nutritive quality vegetable juices enriched with brewer's yeast autolysate. Food Chem., 2007, 100, 599-602.
• [41] Reynoso R.C., Giner T.V., Gonzalez De Mejia E.: Safety of filtrate of fermented garambullo fruit: biotransformation and toxicity studies. Food Chem. Toxicol., 1999, 37, 825-830.
• [42] Ross D.: Quinone reductases multitasking in the metabolic world. Drug Metab. Rev., 2004, 36, 639-654.
• [43] Saguy I., Kopelman I.J., Mizrahi S.: Thermal kinetic degradation of betanin and betalamic acid . J. Agric. Food Chem., 1978, 26, 360-362.
• [44] Skierski J.: Badanie działania cytotoksycznego substancji chemicznych. Post. Biol. Kom., 2008,35, 24, 147-163.
• [45] Sreekanth D., Arunasree M.K. Roy K.R., Reddy T.Ch. Reddy G.V., Reddanna P.: Betanin a betacy- anin pigment purified from fruits of Opuntia ficus-indica induces apoptosis in human chronic myeloid leucemia cell line-K562. Phytomedicine, 2007, 14, 739-746.
• [46] Stintzing F.C, Schieber A, Carle R.: Evaluation of color properties and chemical quality parameters of cactus juices. Eur. Food Res. Technol., 2003, 216, 303-311.
• [47] Stintzing F.C., Carle R.: Functional properties of anthocyanins and betalains in plants, food, and in human nutrition. Trends Food Sci. Technol., 2004, 15, 19-38.
• [48] Stintzing F.C., Schieber A., Carle R.: Identification of betalains from yellow beet (Beta vulgaris L) and cactus pear [Opuntia ficus-indica (L) Mill.] by high performance liquid chromatography - electrospray ionization mass spectrometry. J. Agric. Food Chem., 2002, 50, 2302-2307.
• [49] Strack D., Vogt T., Schliemann W.: Recent advances in betalain research. Phytochemistry, 2003, 62, 247-269.
• [50] Tache S., Ladam A., Corpet DE.: Chemoprevention of aberrant crypt foci in the colon of rats by dietary onion. Eur. J. Cancer, 2007, 43, 454-458.
• [51] Tesoriere L., Allegra M., Butera D., Livrea M.A.: Absorption, extraction and distribution of dietary antioxidant betalains in LDLs: potential health effects of betalains in human. Am. J. Clin. Nutr., 2004, 80, 941-945.
• [52] Tesoriere L., Allegra M., Gentile C., Livrea M.A.: Betacyanins as phenol antioxidants. Chemistry and mechanistic aspects of lipoperoxyl radical-scavening activity in solution and liposomes. Free Radic. Res., 2009, (43) 8, 706-717.
• [53] Tesoriere L., Butera D., D'Arpa D., Di Guadio F., Allegra M., Gentile C. Livera M.A.: Increased resistance to oxidation of betalain -enriched human low density lipoproteins. Free Radic. Res., 2003, 37, 689-696.
• [54] Vistica D.T., Skehan P., Scudiero D. Monks A., Pittman A., Boyd M.R.: Tetrazolium-based assays for cellular viability: a critical examination of selected parameters affecting formazan production. Cancer Res., 1991, 51, 10, 2515-2520.
• [55] Wettasinghe M., Bolling B., Plhak L. Xiao H., Parkin K.L: Phase II enzyme-inducing and antioxidant activities of beetroot (Beta vulgaris L.) extracts from phenotypes of different pigmentation. J. Agric. Food Chem., 2002, 50, 6704-6709.
• [56] Zielińska-Przyjemska M., Olejnik A., Dobrowolska-Zachwieja A., Grajek W.: In vitro effects of beetroot juice and chips on oxidative metabolism and apoptosis in neutrophils from obese individuals. Phytother. Res., 2009, 23, 49-55.
• [57] Zielińska-Przyjemska M., Olejnik A., Grajek W.: Wpływ soku z buraka ćwikłowego i aronii in vitro na metabolizm tlenowy i apoptozę ludzkich granulocytów obojętnochłonnych. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2007, 2 (51), 174-186.

Uwagi

Rekord w opracowaniu