Antioxidant activity of potato juice

• Autorzy: Kowalczewski P. , Celka K. , Bialas W. , Lewandowicz G.

Warianty tytułu

PL

Aktywność przeciwutleniajaca soku ziemniaczanego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. The interest in potato juice as a therapeutic agent goes back to the 19,h century but its application was not supported by any knowledge about biological activity of this raw material. Factors restricting the medical application of potato juice include its inattractive sensory and functional properties. The aim of the presented investigations was preliminary evaluation of the biological activity of potato juice and the impact on it of some technological operations such as: cryoconcentration and hydrolysis in a membrane reactor. Material and methods. Experiments comprised investigations of antioxidative potentials of fresh potato juice, products of its processing as well as fractions separated because of the size of their molecules using, for this purpose, Folin-Ciocalteu methods and reactions with the ABTS cation radical. Results. The value of the antioxidative potential of fresh potato juice determined by means of the ABTS reagent corresponded to approximately 330 pmol/100 g which is in keeping with literature data. As a result of the cryoconcentration process, the value determined by the Folin-Ciocalteu method was found to increase only slightly whereas the value determined by means of the ABTS reagent almost tripled. The antioxidative potential was found to grow even more strongly in the case of the application of both methods when the process of enzymatic hydrolysis was employed. The total of 5 protein fractions of molecular masses ranging from 11 000 Da to over 600 000 Da, as well as an organie non-protein fraction of the molecular mass of 600 Da, were obtained as a result of the performed separation. Ali the examined fractions exhibited antioxidative activities. The highest values determined by the Folin-Ciocalteu method were recorded for the protein fraction of 80 000 Da mean molecular mass, while using the ABTS reagent - for the organie, non-protein fraction. Conclusions. Potato juice possesses antioxidative activity which can be enhanced by means of processing, especially, in the course of enzymatic hydrolysis. In addition, it was demonstrated that the organie nonprotein fraction of 600 Da mean molecular mass was characterised by the highest antioxidative activity.

PL

Wstęp. Zainteresowanie sokiem ziemniaka jako środkiem leczniczym sięga XIX wieku, ale jego stosowanie nie było poparte wiedzą na temat biologicznej aktywności tego surowca. Ograniczeniem leczniczego wykorzystania soku ziemniaczanego są również jego nieatrakcyjne właściwości sensoryczne i funkcjonalne. Celem pracy była wstępna ocena aktywności biologicznej soku ziemniaczanego oraz wpływu na nią niektórych operacji technologicznych takich, jak kriokoncentracja i hydroliza w reaktorze membranowym. Materiał i metody. Badano potencjał antyoksydacyjny świeżego soku, produktów jego przetwórstwa, jak również frakcji rozdzielonych ze względu na wielkość cząsteczek metodami Folina-Ciocalteu oraz z wykorzystaniem reakcji z kationorodnikiem ABTS. Wyniki. Wartość potencjału antyoksydacyjnego oznaczona za pomocą odczynnika ABTS odpowiada ok. 330 pmol/100 g, co jest zgodne z danymi literaturowymi. W wyniku procesu kriokoncetracji wartość oznaczona metodą Folina-Ciocalteu uległa bardzo niewielkiemu podwyższaniu, natomiast wartość oznaczona za pomocą odczynnika ABTS uległa nieomalże potrojeniu. Jeszcze silniejszy wzrost potencjału antyoksydacyjnego, i to oznaczonego obydwoma metodami, odnotowano w produktach procesu hydrolizy enzymatycznej. W wyniku przeprowadzonej separacji uzyskano pięć frakcji białkowych o masach cząsteczkowych od 11 000 Da do ponad 600 000 Da oraz organiczną frakcję niebiałkową o średniej masie cząsteczkowej 600 Da. Wszystkie badane frakcje wykazywały aktywność antyoksydacyjną, przy czym największe wartości oznaczone metodą Folina-Ciocalteu odnotowano dla frakcji białkowej o średniej masie cząsteczkowej 80 000 Da, natomiast metodą z wykorzystaniem odczynnika ABTS - dla organicznej frakcji niebiałkowej. Wnioski. Świeży sok z ziemniaka ma aktywność antyoksydacyjną, którą można zwiększać w drodze przetwórstwa, zwłaszcza w toku hydrolizy enzymatycznej. Ponadto wykazano, że największą aktywność antyoksydacyjną ma organiczna frakcja niebiałkowa o średniej masie cząsteczkowej 600 Da.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2012
• Tom: 11
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.175-181,fig.,ref.

Twórcy

autor

Kowalczewski P.

• Department of Biotechnology and Food Microbiology, Poznan University of Life Sciences, Wojska Polskiego 48, 60-627 Poznan, Poland

autor

Celka K.

autor

Bialas W.

autor

Lewandowicz G.

Bibliografia

• Alamdari D.H., Paletas K., Pegiou T., Sarigianni M., Befani C., Koliakos G., 2007. A novel assay for the evaluation of the prooxidant — antioxidant balance, before and after antioxidant vitamin administration in type II diabetes patients. Clin. Biochem. 40, 248-254.
• Arts M., Haenen G., Voss H., Bast A., 2004. Antioxidant capacity of reaction products limits the applicability of the Trolox Equivalent Antioxidant Capacity (TEAC) assay. Food Chem. Toxicol. 42,45-49.
• Bilska A., Rudzińska M., Kowalski R., Krysztofiak K., 2009. The effect of soy hydrolysates on changes ion cholestrol content and its oxidation products in fine - ground model sausages. Acta Sci. Pol., Technol. Ali- ment. 8(3), 15-22.
• Burlingame B., Mouille B., Charrondiere R., 2009. Nutrients, bioactive non-nutrients and anti-nutrients in potatoes. Critical review. J. Food Comp. Anal. 22, 494-502.
• Fang Z., Zhang M., Sun Y., Sun J., 2006. How to improve bayberry {Myrica rubra Sieb. et Zucc.) juice color quality: Effect of juice processing on bayberry anthocyanins and polyphenolics. J. Agric. Food Chem. 54, 99-106.
• Gumul D., Ziobro R., Noga M., Sabat R., 2011. Characterisation of five potato cultivars according to their nutri tional and pro-health components. Acta Sci. Pol., Technol. Aliment. 10(1)2,73-81.
• Hamouz K., Lachman J., Dvořák P., Hejtmánková K., Čepl J., 2008. Antioxidant activity in yellow and purplefleshed potatoes cultivated in different climatic condi- tions. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 530, 241-247.
• Je J.-Y., Qian Z.-J., Byun H.-G., Kim S.-K., 2007. Purification and characterization of an antioxidant peptide obtained from tuna backbone protein by enzymatic hy- drolysis. Process Biochem. 42, 840-846.
• Korpan Y.I., Nazarenko E.A., Skryshevskaya, Martelet C., Jaffrezic-Renault N., El'skaya A.V., 2004. Potato glycoalkaloids: true safety or false sense of security. Trends in Biotechn.
• Lachman J., Hamouz K., Šulc M., Orsák M., Pivec V., Hejtmánková A., Dvořák P., Čepl J., 2009. Cultivar differences of total anthocyanins and anthocyanidins in red and purple-fleshed potatoes and their relation to antioxidant activity. Food Chem. 114, 836-843.
• Lachman J., Hamouz K., Čepl J., Pivec V., Šulc M., Dvořák P., 2006. The effect of selected factors on polyphenol content and antioxidant activity in potato tubers. Chem. Listy 100, 522-527.
• Lubiewski Z., Śmigielska H., Lewandowicz G., Balcerek W., 2006. Charakterystyka odcieku po koagulacji białka pozyskiwanego w toku kampanii krochmalniczej [Physiochemical characteristics of supemant resulting after heat-coagulation of potato protein], Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 511, 617-626 [in Polish].
• Mendis E., Rajapakse N., Kim S.-K., 2005. Antioxidant properties of a radical-scavenging peptide purified from enzymatically prepared lish skin gelatin hydrolysate. J. Agric. Food Chem. 53, 581-587.
• Pouvreau L., Gruppen H., Piersma S.R., van den Broek A.M., van Koningsveld G.A., Voragen A.G.J., 2001. Relative abundance and inhibitory distribution of protease inhibitors in potato juice from cv. Elkana. J. Agric. Food Chem. 49.
• Prevot-D’Alvise N., Lesuerur-Lambert C., Fertin-BazusA., Fertin B., Dhulster R, Guillochon D., 2004. Continuous enzymatic solubilization of alfalfa proteins in an ultrafiltration reactor. Enzym. Microb. Technol. 34 (5), 380-391.
• Prior R.L., Cao G., 1999. In vivo total antioxidant capacity: comparison of different analytical methods. Free Radical Biol. Med. 27, 1173-1181.
• Przeciwutleniacze w żywności. Aspekty zdrowotne, technologiczne, molekularne i analityczne [Antioxidants in food. Health, technological, and molecular analysis as- pects], 2007. Ed. W. Grajek. WNT Warszawa.
• Re R., Pellegrini N., Pannala A., Yang M., Rice-Evans C., 1999. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radie. Biol. Med. 26, 1231-1237.
• Ruseler-van Embden J.G.H., van Lieshout L.M.C., Laman J.D., 2004, Methods and means for preventing or treating inflammation or pruritis. Patent USA 6,723,354.
• Vlachojannis J.E., Cameron M., Chrubasik S., 2010. Medicinal use of potato-derived products. A systematic review. Phytother. Res. 24.
• Yu Z., Dahlgren R., 2000. Evaluation of methods for measuring polyphenols in conifer foliage. Analyst 26,98-113.
• Zhang Q., Zhang J., Shen J., Silva A., Dennis D., BarrowC., 2006. A simple 96-well microplate method for estimation of total polyphenol content in seaweeds. J. Appl. Physiol. 18, 445-450.

Uwagi

Rekord w opracowaniu