Antioxidant capacity of thermally-treated buckwheat

• Autorzy: Zielinska D. , Szawara-Nowak D. , Michalska A.

Warianty tytułu

PL

Aktywnosc antyoksydacyjna nasion gryki po obrobce termicznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper reports the use of an in vitro chemiluminescent method, ORACFL and SOD-like activity assays for the evaluation of antioxidant capacity of the whole buckwheat and its products after hydrothermal treatment. Phosphate buffer (0.75 mmol/L, pH 7.4) and 80% methanol (v/v) were used for the preparation of extracts originated from untreated buckwheat, hydrothermally-processed whole buckwheat, and obtained light groat and hull from the treated whole buckwheat. The antioxidative capacities of water- (ACW) and lipid-soluble (ACL) compounds were investigated by a facile chemiluminescence assay using a Photochem® device. The superoxide dismutase-like activity (SOD-like activity) was evaluated as free radical scavenging activities of the extracts against superoxide anion radicals (O2 -􀀀) whereas Oxygen Radical Antioxidant Capacity (ORACFL) of the extracts was determined with the spectrofluorimetric assay. Moreover, the content of flavonoids in untreated buckwheat and its products after hydrothermal treatment was provided. The antioxidant capacity of the whole buckwheat before hydrothermal treatment evaluated with the chemiluminescence assay was formed mainly by lipid soluble antioxidants (ACL; 88.8 μmol Trolox/g d.m.) and only in part by the water soluble compounds (ACW; 5.1 μmol Trolox/g d.m.). The hydrothermal treatment of buckwheat whole grains caused a decrease in ACW and ACL by approximately 58% and 17%, respectively. The changes in the antioxidant capacity of untreated buckwheat and its products obtained after hydrothermal treatment were confirmed by the application of SOD and ORACFL methods. Antioxidant capacity of buckwheat material was related to changes in flavonoids composition provided by HPLC analysis.

PL

W pracy badano zawartość flawonoidów i pojemność przeciwutleniającą nasion gryki po obróbce hydrotermicznej. Do oceny pojemności antyoksydacyjnej zastosowano dwie metody oparte na badaniu zdolności ekstraktów buforowych i metanolowych do wymiatania anionorodników ponadtlenkowych wytwarzanych w dwóch różnych układach fizyko-chemicznych oraz metodę wymiatania rodników ponadtlenkowych. Badania metodą chemiluminescencji wykazały, że pojemność antyoksydacyjna nieprzetworzonej gryki była głównie kształtowana przez związki rozpuszczalne w 80% metanolu (ACL), natomiast znacznie mniejszy udział wnosiły związki rozpuszczalne w wodzie (ACW). Zastosowany proces hydrotermiczny obniżał ACW o 58% oraz ACL o 17% (tab. 1). Spadek pojemności antyoksydacyjnej stwierdzono także na podstawie wymiatania anionorodników ponadtlenkowych generowanych w układzie ksantyna-oksydaza ksantynowa (tab. 2) oraz rodników peroksylowych wytwarzanych podczas termicznego rozpadu azozwiązków (tab. 3). Otrzymana w procesie kasza gryczana jasna charakteryzowała się niższą pojemnością antyoksydacyjną w stosunku do hydrotermicznie przetworzonej gryki, podczas gdy pojemność przeciwutleniająca łuski gryczanej była podwyższona. Stwierdzone zmiany pojemności antyoksydacyjnej były dodatnio skorelowane z zawartością flawonoidów, w tym głównie z zawartością rutyny (tab. 4 ). Zastosowane w pracy metody analityczne do oceny pojemności przeciwutleniającej były wzajemnie dodatnio skorelowane (tab. 5).

Słowa kluczowe

EN

buckwheat; seed; thermal treatment; hull; flavonoids; antioxidant capacity; Fagopyrum esculentum; human diet; human nutrition; food product

• Wydawca: -
• Czasopismo: Polish Journal of Food and Nutrition Sciences
• Rocznik: 2007
• Tom: 57
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.465-470,ref.

Twórcy

autor

Zielinska D.

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Plac Lodzki 4, 10-957 Olsztyn, Poland

autor

Szawara-Nowak D.

autor

Michalska A.

Bibliografia

• 1. Attar F., Keyhani E., Keyhani J., A comparative study of superoxide dismutase activity assays in Crocus sativus L. corms. Appl. Biochem. Micro., 2006, 42, 101–106.
• 2. Birlouez-Aragon I., Leclere J., Quedraogo C.L., Birlouez E., Grongnet J.-F., The FAST method, a rapid approach of the nutritional quality of heat-treated foods. Nahrung/Food, 2001, 45, 201–205.
• 3. Bonafaccia G., Marocchini M., Kreft I., Composition and technological properties of the flour and bran from common and tartary buckwheat. Food Chem., 2003, 80, 9–15.
• 4. del Castillo M.D., Gordon M.H., Ames J.M., Peroxyl radicalscavenging activity of coffee brews. Eur. Food Res. Technol., 2005, 221, 471–477.
• 5. Dietrych-Szostak D., Oleszek W., Effect of processing on the flavonoids content in buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) grain. J. Agric. Food Chem., 1999, 47, 4384–4387.
• 6. Edwardson S., Buckwheat: Pseudocereal and nutraceutical. 1996, in: Progress in New Crops (ed. J. Janick). ASHS Press, Alexandria, VA, pp. 195–207.
• 7. Fattman C.L., Schaefer L.M., Oury T.D., Extracellular superoxide dismutase in biology and medicine. Free Radic. Biol. Med., 2003, 35, 236–256.
• 8. Holasaova M., Fiedlerowa V., Smrcinova H., Orsak M., Lachman J., Vavreinova S., Buckwheat – the source of antioxidant activity in functional foods. Food Res. Int., 2002, 35, 207–211.
• 9. Im J.-S., Huff H.E., Hsieh F.-H., Effect of processing conditions on the physical and chemical properties of buckwheat grit cakes. J. Agric. Food Chem., 2003, 51, 659–666.
• 10. Kreft I., Fabjan N., Yasumoto K., Rutin content in buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) food materials and products. Food Chem., 2006, 98, 508–512.
• 11. Krkoskova B., Mrazova Z., Prophylactic components of buckwheat. Food Res. Int., 2005, 38, 561–568.
• 12. Li S., Zhang O.H., Advance in the development of functional foods from buckwheat. Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 2001, 41, 451– 464.
• 13. Manthey F.A., Yalla S.R., Dick T.J., Badaruddin M., Extrusion properties and cooking quality of spaghetti containing buckwheat bran flour. Cereal Chem., 2004, 81, 232–236.
• 14. Oomah B.D., Tiger N., Olson M., Balasubramanian P., Phenolics and antioxidative activities in narrow-lafed lupins (Lupinus angustifolius L.). Plant Foods Hum. Nutr., 2006, 61, 91–97.
• 15. Popov I., Lewin G., Antioxidative homeostasis: Characterisation by means of chemiluminescent technique in methods in enzymology. 1999, in: Oxidants and Antioxidants (ed. L. Packer). Academic Press, Part B, vol. 300, pp. 96–100.
• 16. Prior R.L., Wu X., Schaich K., Standardized methods for the determination of antioxidant capacity and phenolics in foods, and dietary supplements. J. Agric. Food Chem., 2005, 53, 4290– 4302.
• 17. Przybylski R., Lee Y.C., Eskin N.A.M., Antioxidant and radicalscavenging activities of buckwheat seed components. J. Am. Oil Chem. Soc., 1998, 75, 1595–1601.
• 18. Tian Q.G., Li D., Patil B.S., Identification and determination of flavonoids in buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench, Polygonaceae) by high-performance liquid chromatography with electrospray ionization mass spectrometry and photodiode array ultraviolet detection. Phytochem. Anal., 2002, 13, 251–256.
• 19. Watanabe M., Catechins as antioxidants from buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) groats. J. Agric. Food Chem., 1998, 46, 839–845.
• 20. Zieliński H., Kozłowska H., Lewczuk B., Bioactive compounds in the cereal grains before and after hydrothermal processing. Inn. Food Sci. Emerg. Technol., 2001, 2, 159–169.
• 21. Zieliński H., Michalska A., Piskuła M.K., Kozłowska H., Antioxidants in thermally treated buckwheat groats. Mol. Nutr. Food Res., 2006, 50, 824–832.