Προσδιορισμός του φυτοχημικού περιεχομένου και της βιοδραστικότητας των καρπών και προϊόντων (χυμοί) που παράγονται από το κεράσι (Prunus avium L.)

Abstract

Έχει παρατηρηθεί μια ολοένα αυξανόμενη τάση των καταναλωτών να υιοθετεί ένα περισσότερο «υγιεινό» τρόπο ζωής ως μέσον πρόληψης ασθενειών όπως η ανεπάρκεια του κυκλοφορικού συστήματος και ο καρκίνος. Για τις ασθένειες αυτές έχει ολοκληρωθεί ένας πολύ μεγάλος αριθμός επιδημιολογικών μελετών που έδειξαν ότι σημαντικός παράγοντας για την εμφάνισή τους θεωρείται ο «δυτικός» τρόπος ζωής και διατροφής του ανθρώπου. Ως επακόλουθο, αυξήθηκε η ζήτηση για διατροφικά προϊόντα, τα οποία εκτός των θρεπτικών ιδιοτήτων τους, έχουν και ευεργετική επίδραση στην υγεία. Η τάση αυτή ενισχύθηκε από μελέτες που δείχνουν ότι η συχνότητα εκδήλωσης των ασθενειών αυτών μειώνεται σημαντικά σε ομάδες ανθρώπων που διατρέφονται κυρίως με φρούτα και λαχανικά. Παρότι έως σήμερα δεν έχει πλήρως διευκρινιστεί ποια από τα συστατικά που εμπεριέχονται στα φυτικής προέλευσης τρόφιμα ασκούν προστατευτικό ρόλο στην υγεία του ανθρώπου, εντούτοις υπάρχουν πολλαπλές ενδείξεις/αποδείξεις που αποδίδουν έναν ουσιαστικό ρόλο στην πρόληψη των χρόνιων ασθενειών στην παρουσία ορισμένων φυσικών βιοδραστικών μορίων. Τα φυτά αποτελούν μια ιδιαίτερα πλούσια πηγή των παραπάνω μορίων, αφού παράγουν αρκετά από αυτά ως δευτερογενείς μεταβολίτες για την ικανοποίηση μιας σειράς λειτουργικών τους αναγκών. Οι πολυφαινόλες (φλαβονοειδή, στιλβένια, φαινολικά οξέα κλπ) αποτελούν τη σημαντικότερη κατηγορία των βιοδραστικών μορίων αφού –λόγω της αξιόλογης αντιοξειδωτικής τους δράσης– είναι διαπιστωμένο ότι ασκούν μια σαφώς ευεργετική επίδραση στην υγεία του ανθρώπου. Άλλωστε είναι πλέον γνωστό ότι η ανεπαρκής πρόσληψη διαιτητικών αντιοξειδωτικών οδηγεί στην οξειδωτική καταστροφή των πρωτεϊνών, των λιπιδίων και του DΝΑ, με αποτέλεσμα την εκδήλωση πολλών χρόνιων παθήσεων και ασθενειών. Η διενέργεια της διατριβής αυτής εντάσσεται στην τάση να μελετάται το πολυφαινολικό περιεχόμενο των διατροφικών προϊόντων και των πρώτων υλών με στόχο την αξιολόγηση των ευεργετικών για την υγεία δυνατοτήτων τους. Στόχος ήταν το κεράσι ως νωπό φρούτο αλλά και ως χυμός που καταναλώνεται ευρέως από ανθρώπους όλων των ηλικιών. Η μελέτη εστιάστηκε στις ποικιλίες κερασιάς (γένος Prunus avium L.) Τραγανά Εδέσσης και Burlat που χρησιμοποιούνται ευρέως για χυμοποίηση. Αναλυτικότερα, μελετήθηκαν δείγματα νωπών φρούτων, χυμών και αποβλήτων- υποπροϊόντων από όλα τα στάδια της χυμοποίησης με την πραγματοποίηση των παρακάτω προσδιορισμών με στόχο τη διερεύνηση περιεχομένου τους σε :  Ολικά Φαινολικά,  Ολικά Φλαβονοειδή,  Συγκεντρώσεις των εννέα σημαντικότερων βιοδραστικών πολυφαινόλων επικατεχίνη, κατεχίνη, χλωρογενικό οξύ,ελλαγικό οξύ, κερκετίνη, ρουτίνη, καφεικό οξύ, φερουλικό και π-κουμαρικό οξύ. Ο προσδιορισμός του ολικού πολυφαινολικού περιεχομένου των δειγμάτων έγινε με τη μέθοδο Folin-Ciocalteu. Συγκεκεριμένα, οι πολυφαινόλες διαχωρίστηκαν με μια διαδικασία εκχύλισης, η οποία επελέγη μετά από σειρά δοκιμαστικών πειραμάτων για την επιλογή του καταλληλότερου συστήματος διαλυτών και της βέλτιστης διαδικασίας. Τα αποτελέσματα των προσδιορισμών έδειξαν ότι οι χυμοί που προέρχονται από την ποικιλία Burlat έχουν περισσότερες ολικές πολυφαινόλες σε σύγκριση με την ποικλία Τραγανά Εδέσσης. Αντίστοιχα αποτελέσματα παρατηρήθηκαν και για τις πρώτες τους ύλες (νωπά φρούτα). Το περιεχόμενο των δειγμάτων σε ολικά φλαβονοειδή προσδιορίστηκε με την εφαρμογή μιας τροποποιημένης εκδοχής της μεθόδου Gunes δείχνοντας ότι τα δείγματα της ποικιλίας Burlat διαθέτουν πολύ μεγαλύτερες συγκεντρώσεις φλαβονοειδών σε σύγκριση με τα αντίστοιχα της ποικιλίας Τραγανά Εδέσσης. Τέλος, τα πειραματικά αποτελέσματα του ποσοτικού προσδιορισμού του περιεχομένου των επιμέρους βιοδραστικών πολυφιανολών που έγιναν με τη μέθοδο HPLC και τη σύγκριση με καμπύλες αναφοράς από πρότυπες ουσίες, έδειξαν ότι το ξηλώδες μέρος των φρούτων της κερασιάς Prunus avium L. εμφανίζει ένα αξιοπρόσεκτο πολυφαινολικό περιεχόμενο, με την ποικιλία Burlat να είναι πλουσιότερη σε σύγκριση με την ποικιλία Τραγανά Εδέσσης. Στη δεύτερη παρατηρήθηκε μια ιδιαίτερα αυξημένη συγκέντρωση της ρουτίνης. Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι το ξηλώδες μέρος των φρούτων της κερασιάς παρουσιάζει σημαντικό ερευνητικό ενδιαφέρον και δυνατότητα οικονομικής εκμετάλλευσης. Έως σήμερα, το βιομηχανικό αυτό απόβλητο-υποπροϊόν δεν έχει επαρκώς μελετηθεί-αξιοποιηθεί, αφού στην βιβλιογραφία δεν υπάρχουν αρκετές σχετικές αναφορές.

It has been a growing tendency of consumers to adopt a more "healthy" lifestyle as a means of preventing diseases such as failure of the circulatory system and cancer. For these diseases has completed a very large number of epidemiological studies have shown that a significant factor in their appearance is considered the "Western" lifestyle and diet of man. As a result, increased demand for food products, which besides the nutritional properties, and have a beneficial effect on health. This trend was reinforced by studies showing that the incidence of these diseases is significantly reduced in groups of people who eat mainly fruits and vegetables. Although until today it has not been fully clarified which of the ingredients contained in foods of plant origin exercise a protective role in human health, however there are multiple indications / evidence attributing a key role in the prevention of chronic diseases in the presence of natural bioactive molecules. The plants are a particularly rich source of these molecules, since they produce enough of them as secondary metabolites to satisfy a set of operational needs. The polyphenols (flavonoids, stilbenes, phenolic acids, etc.) is the largest class of bioactive molecules, such as the remarkable antioxidant activity, is found to be pursuing a clearly beneficial effect on human health. Besides, it is now known that inadequate intake of dietary antioxidants leads to oxidative damage of proteins, lipids and DNA, resulting in the onset of many chronic diseases and illnesses. The performance is part of this thesis studied the tendency to the polyphenol content of food products and raw materials in order to evaluate the beneficial health potential. The goal was as fresh cherry fruit and juice as widely used by people of all ages. The study focused on cherry varieties (genus Prunus avium L) Tragana Edessis and Burlat commonly used for juice products. Specifically, we studied samples of fresh fruit, juice and waste-products from all stages of cherry juice by making the following determinations to investigate their contents:  Total phenolics,  Total Flavonoids,  Concentration of nine major bioactive polyphenols epicatechin, catechin, chlorogenic acid, ellagic acid, quercetin, rutin, caffeic acid, ferulic and p-coumaric acid. The determination of total polyphenol content of the samples by the method of Folin- Ciocalteu. Polyphenols separated by an extraction procedure, which was chosen after a series of pilot experiments to select the most suitable solvent system and the optimal process. The results of the determinations showed that the juice from the variety Burlat have more total polyphenols than Tragana Edessis. Corresponding results were observed for their own raw materials (fresh fruit). The content of total flavonoids in the samples was determined by applying a modified version of the method Gunes showing that samples of the variety Burlat have much higher concentrations of flavonoids compared with the corresponding variety of Tragana Edessis. Finally, experimental results of quantification of the content of individual bioactive polyphenol made by HPLC and compared with reference curves of standard substances, showed that the wood part of the fruit of cherry Prunus avium L. displays a remarkable polyphenol content, the variety Burlat be richer than Tragana Edessis. In the second there was a particularly high concentration of rutin. These results indicate that the wood part of the cherry fruit is of considerable research interest and potential economic exploitation. So far, this industrial-waste by product has not been adequately studied, used, since in literature there are no several references.