Influence of titanium treatment on antioxidants content and antioxidant activity of strawberries

• Autorzy: Skupien K , Oszmianski J.

Warianty tytułu

PL

Wplyw stosowania tytanu na zawartosc antyoksydantow i aktywnosc przeciwutleniajaca truskawek

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The spraying with titanium is one of the agronomic practices used to stimulate the flowering, bearing of fruit and production of strawberry plants. The aim of the study was to assess the influence of titanium treatment (Ti4+-ascorbate) on L-ascorbic acid, total polyphenol, antioxidant activity, and phenolics profile of six strawberry fruit cultivars. The experiment was carried out on a commercial plantation where basic fertilization and protection of plants followed the recommendations for the species. The chemical composition of strawberries, as a response to titanium treatment, was differential and cultivardependent. A significant increase of total polyphenol content was noted only in ‘Elkat’ berries. The treatment resulted in the increase of L-ascorbic acid in all the cultivars, except for ‘Kent’. However, the influence of Ti on the antioxidant activity of strawberries against ABTS (2,2’-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6sulfonic acid) and DPPH (2-diphenyl- 1-picrylhydrazyl) radical was differential. Only in treated ‘Elsanta’ fruit a significant enhancement of scavenging both radicals was observed. Moreover, the treatment caused a significant increase of total anthocyanin content in ‘Kent’, ‘Selva’ and ‘Senga’ fruit, and a significant decrease of these compounds in ‘Dukat’ berries. Regarding total proanthocyanidins, the only significant change was a decline observed in treated ‘Elsanta’ berries. The applied treatment exerted no considerable effect on ellagic acid and p-coumaric acid content in any of cultivars tested

PL

Stosowanie tytanu w formie oprysku jest jednym z zabiegów agrotechnicznych mających na celu stymulowanie kwitnienia, zawiązywania owoców i produktywności roślin truskawki. Celem badań była ocena wpływu tytanu (w formie askorbinianu Ti4+) na zawartość kwasu L-askorbinowego, polifenoli ogółem, aktywność przeciwutleniającą i skład związków polifenolowych w owocach sześciu odmian truskawek. Doświadczenie zostało przeprowadzone na plantacji towarowej, gdzie zabiegi nawożenia oraz ochrony roślin zostały wykonane zgodnie z zaleceniami dla tego gatunku. W wyniku zastosowania tytanu wystąpiły zmiany w składzie chemicznym truskawek i miały one różny charakter u poszczególnych odmian. Istotny statystycznie wzrost zawartości polifenoli ogółem był obserwowany jedynie w owocach odmiany ‘Elkat’. Opryskiwanie tytanem spowodowało istotny wzrost zawartości kwasu L-askorbinowego w owocach wszystkich odmian z wyjątkiem odmiany ‘Kent’. Owoce traktowane tytanem wykazywały zróżnicowaną zdolność inaktywacji rodnika ABTS (2,2’-azinobis-(3-etylbenzothiazoline-6 kwas sulfonowy) i rodnika DPPH (2-difenylo-1-pikrylohydrazylowego). Jedynie u truskawek odmiany ‘El- santa’ obserwowano wzrost aktywności zmiatania obydwu rodników. Ponadto stwierdzono, że zabieg wpłynął na istotny wzrost zawartości antocyjanów ogółem w owocach odmian ‘Kent’, ‘Selva’ i ‘Senga’ oraz istotny spadek zawartości tych związków w owocach odmiany ‘Dukat’. W odniesieniu do proantocyjanidyn ogółem jedyną statystycznie istotną zależnością było znaczące zmniejszenie zawartości tych związków w truskawkach odmiany ‘Elsanta’. Stwierdzono, że opryskiwanie tytanem u żadnej z odmian nie wywołało istotnych statystycznie zmian w zawartości kwasu elagowego oraz p-kumarowego.

Słowa kluczowe

EN

Fragaria x ananassa; strawberry cultivar; strawberry; antioxidant content; polyphenol; titanium; antioxidant activity

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2007
• Tom: 06
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.83-94,ref.

Twórcy

autor

Skupien K

• Agricultural University of Szczecin, Slowackiego 17, 71-434 Szczecin, Poland

autor

Oszmianski J.

Bibliografia

• Alcaraz-Lopez C., Botia M., Alcaraz C.F., Riquelme F., 2003. Effects of foliar sprays containing calcium, magnesuim and titanium on plum (Prunus domestica L.). J. Plant Physiol. 160, 1441-1446.
• Alcaraz-Lopez C., Botia M., Alcaraz C.F., Riquelme F., 2004 a. Effect of foliar sprays containing calcium, magnesium and titanium on peach (Prunus persica L.) fruit quality. J. Sci. Food Ag- ric. 84, 949-954.
• Alcaraz-Lopez C., Botia M., Alcaraz C.F., Riquelme F., 2004 b. Effects of calcium-containing foliar sprays combined with titanium and algae extract on plum fruit quality. J. Plant Nutr. 27, 713-729.
• Anttonen M.J., Hoppula K.I., Nestby R., Verheul M.J., Karjalainen R.O., 2006. Influence of fertilization, mulch color, early forcing, fruit order, planting date, shading, growing environment, and genotype on the contents of selected phenolics in strawberry (Fragaria x ananassa Duch.) fruits. J. Agric. Food Chem. 54, 2614-2620.
• Berg van den R., Haenen G.R.M.M., van den Berg H., Bast A., 1999. Applicability of an improved Trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC) assay for evaluation of antioxidant capacity measurements of mixtures. Food Chem. 66, 511-517.
• Bruyne De T., Pieters L., Deelstra H., Vlietinck A., 1999. Condensed vegetable tannins: biodiversity in structure and biological activities. Biochem. Syst. Ecol. 27, 445-459.
• Cheng G.W., Breen P.J., 1991. Activity of phenylalanine ammonia-lyase (PAL) and concentrations of anthocyanins and phenolics in developing strawberry fruit. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 116, 865-869.
• Cordenunsi B.R., Genovese M.I., Nascimento J.R.O., Hassimotto N.M.A., dos Santos J., Lajolo F.M., 2005. Effects of temperature on the chemical composition and antioxidant activity of three strawberry cultivars. Food Chem. 91, 113-121.
• Dumon J.C., Ernst W.H.O., 1988. Titanium in plants. J. Plant Physiol. 133, 203-209.
• Foo L.Y., Porter L.J., 1980. The phytochemistry of proanthocyanidin polymers. Phytochemistry 19, 1747-1754.
• Grenda A., 2003. Tytanit - aktywator procesów metabolicznych [Tytanit - an activator of metabolic processes]. In: Chemicals in sustainable agriculture. Czech Republic 4, 263-269 [in Pol- ish].
• Guyot S., Marnet N., Sanoner P., Drilleau J.F., 2001. Direct thiolysis on crude apple materials for high-performance liquid chromatography. Characterization and quantification of polyphenols in cider apple tissues and juices. Meth. Enzymol. 335, 57-70.
• Hakala M., Lapveteläinen A., Huopalahti R., Kallio H., Tahvonen R., 2003. Effects of varieties and cultivation conditions on the composition of strawberries. J. Food Compos. Anal. 16, 67-80.
• Häkkinen S.H., Törrönen A.R., 2000. Content of flavonols and selected phenolic acids in strawberries and Vaccinium species: influence of cultivar, cultivation site and technique. Food Res. Intern. 33, 517-524.
• Hannum S.M., 2004. Potential impact of strawberries on human health: a review of the science. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 44, 1-17.
• Hoppula K.B., Karhu S.T., 2006. Strawberry fruit quality responses to the production environment. J. Food Agric. Environ. 4 (1), 166-170.
• Kong J.M., Chia L.S., Goh N.K., Chia T.F., Brouillard R., 2003. Analysis and biological activities of anthocyanins. Phytochemistry 64, 923-933.
• Laszlovszky-Zmarlicka A, Żurawicz E. 2003. Doświadczenia z uprawą truskawek w polu na zbiór przyspieszony [Experiments on strawberry field cultivation meant for an early harvest]. In: Ogólnopolska Konferencja Truskawkowa, ISK Skierniewice, 73-80 [in Polish].
• Maas J.L., Galletta G.J., Stoner G.D., 1991. Ellagic acid, an anticarcinogen in fruits, especially in strawberries: a review. HortScience 26, 10-14.
• Masny A., Basak A., Żurawicz E., 2004. Wpływ dolistnego stosowania preparatów Kelpak SL i Goemar BM 86® na plonowanie dwóch odmian truskawki [Influence of foliar application of biostimulants Kelpak SL and Goemar BM 86® on yielding of two strawberry cultivars]. In: XLIII Ogólnopolska Naukowa Konferencja Sadownicza, ISK Skierniewice, 101-104.
• Meyers K.J., Watkins C.B., Pritts M.P., Lio R.H., 2003. Antioxidant and antiproliferative activities of strawberries. J. Agric. Food Chem. 51, 6887-6892.
• Nakajima J., Tanaka I., Seo S., Yamazaki M., Saito K., 2004. LC/PDA/ESI-MS profiling and radical scavenging activity of anthocyanins in various berries. J. Biomed. Biotech. 5, 241-247.
• Pais I., 1983. The biological importance of titanium. J. Plant Nutr. 6, 3-131.
• Paroussi G., Voyiatzis D.G., Paroussis E., Drogoudi P.D., 2002. Growth, flowering and yield response to GA3 of strawberry grown under different environmental conditions. Sci. Hortic. 96, 103-113.
• Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Yang M., Rice-Evans C., 1999. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical Biol. Med. 26, 1231-1237.
• Reverte S., Carbonell-Barrachina A.A., Gimenez J.L., Carvajal M., 2000. Colour content and stability in red pepper as affected by cultivar, harvest time, and titanium spray. Acta Aliment. Hung. 1, 9-23.
• Rossi M., Giussani E., Morelli R., Lo Scalzo R., Nani R.C., Torreggiani D., 2003. Effect of fruit blanching on phenolics and radical scavenging activity of highbush blueberry juice. Food Res. Intern. 36, 999-1005.
• Serrano M., Martinez-Romero D., Castillo S., Guillen F., Valero D., 2004. Effect of preharvest sprays containing calcium, magnesium and titanium on the quality of peaches and nectarines at harvest and during postharvest storage. J. Sci. Food Agric. 84, 1270-1276.
• Singleton V.L., Rossi J.A., 1965. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. Am. J. Enol. Vitic. 16, 144-158.
• Skupień K., Oszmiański J., 2004. Comparison of six cultivars of strawberries (Fragaria x ananassa Duch) grown in northwest Poland. Eur. Food Res.Tech. 219, 66-70.
• Sun J., Chu Y.F., Wu X., Liu R.H., 2002. Antioxidant and antiproliferative activities of common fruits. J. Agric. Food Chem. 50, 7449-7454.
• Tomás-Barberán F.A., Espin J.C., 2001. Phenolic compounds and related enzymes as determinants of quality in fruits and vegetables. J. Sci. Food Agric. 81, 853-876.
• Vinson J.A., Su X., Zubik L., Bose P., 2001. Phenol antioxidant quantity and quality in foods: fruits. J. Agric. Food Chem. 49, 5315-5321.
• Wang S.Y., Zheng W., 2001. Effect of plant growth temperature on antioxidant capacity in strawberry. J. Agric. Food Chem. 49, 4977-4982.
• Williner M.R., Pirovani M.E., Guemes D., 2003. Ellagic acid content in strawberries of different cultivars and ripening stages. J. Sci. Food Agric. 83, 842-845.
• Yen G.C., Chen H.Y., 1995. Antioxidant activity of various tea extracts in relation to their antimutagenicity. J. Agric. Food Chem. 43, 27-32.
• Yilmaz Y., Toledo R.T., 2004. Major flavonoids in grape seeds and skins: antioxidant capacity of catechin, epicatechin, and gallic acid. J. Agric. Food Chem. 52, 255-260.
• Żmuda E., Murawska D., Szember E., 2001. Badanie przydatności preparatu ‘Betokson super’ w uprawie truskawek odmiany ‘Senga Sengana’ [Study on utility of biospecimen ‘Betokson super’ in strawberry ‘Senga Sengana’ cv cultivation]. Zesz. Nauk. Inst. Sadow. Kwiac. Skiern. 9, 185-191 [in Polish].
• Żurawicz E., 2001. Uprawa truskawek [Strawberry cultivation]. Inst. Sadow. Kwiac. Skierniewice [in Polish].