Μελέτη - αξιοποίηση των καλλιεργούμενων στην Ελλάδα ποικιλιών ροδιού (Punica granatum)

Abstract

Τα τελευταία χρόνια, παρατηρείται ραγδαία αύξηση της καλλιέργειας της ροδιάς στην Ελλάδα. Η κύρια καλλιεργούμενη ποικιλία είναι η ξένης προέλευσης ‘Wonderful’, οι καρποί της οποίας προορίζονται αποκλειστικά για βιομηχανική επεξεργασία με σκοπό την παρασκευή χυμού. Παράλληλα, υπάρχουν μικρής κλίμακας προσπάθειες για την καλλιέργεια ορισμένων ελληνικών παραδοσιακών ποικιλιών, κυρίως στην Ερμιόνη της Αργολίδος. Έτσι, για την καλλιέργεια της ροδιάς στην Ελλάδα έχει διαμορφωθεί ένα πλαίσιο που περιλαμβάνει αφενός την ευρεία καλλιέργεια - βιομηχανική εφαρμογή της ποικιλίας ‘Wonderful’ και αφετέρου την αναζήτηση προς καλλιέργεια - εμπορία ελληνικών βρώσιμων ποικιλιών. Η διενέργεια της παρούσας διατριβής εντάσσεται στο πλαίσιο αυτό, έχοντας ως αντικείμενο αφενός τη μελέτη - αξιολόγηση του φυτοχημικού περιεχομένου και των αντιοξειδωτικών ιδιοτήτων των κυριότερων βρώσιμων ελληνικών ποικιλιών ροδιάς (‘Περσεφόνη’, ‘Πορφυρογέννητη’, ‘Πλούτων’ και ‘Ξινή’) και της ποικιλίας ‘Wonderful’ και αφετέρου τη μελέτη αξιοποίησης των υποπροϊόντων της βιομηχανικής χυμοποίησης της ποικιλίας Wonderful.

Στο πλαίσιο διενέργειας της διατριβής, τα δείγματα ροδιού εκχυλίστηκαν σε κατάλληλες συνθήκες δίνοντας εμπλουτισμένα σε πολυφαινόλες εκχυλίσματα των οποίων προσδιορίστηκε το περιεχόμενο σε ολικά φαινολικά, ολικά φλαβονοειδή καθώς και η ποσοτική τους σύσταση σε επιμέρους βιοδραστικές πολυφαινόλες. Παράλληλα, εκτιμήθηκε η αντιοξειδωτική τους δράση με τις μεθόδους DPPH και ABTS, αλλά και ενδοκυτταρικά (in vitro) με τη μέθοδο H2DCF-DA. Τέλος, με στόχο την αξιοποίηση των υποπροϊόντων χυμοποίησης, αυτά εκχυλίστηκαν με ασφαλείς για την ανθρώπινη χρήση διαλύτες δίνοντας ένα εκχύλισμα που χρησιμοποιήθηκε για την πειραματική παρασκευή - ανάπτυξη καλλυντικής κρέμας.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της διατριβής, όλα τα δείγματα ροδιού παρουσιάζουν ένα ιδιαίτερο φυτοχημικό προφίλ με κυρίαρχη την παρουσία του ελλαγικού οξέος. Επίσης, εμπεριέχουν σε σημαντικές ποσότητες γαλλικό οξύ, πουνικαλαγίνη και τις φλαβαν-3-όλες κατεχίνη, επικατεχίνη, γαλλοκατεχίνη και προκυανιδίνη Β2. Σε μικρότερη συγκέντρωση ανιχνεύτηκε το μόριο της πολυδατίνης, ενός πρόδρομου μορίου της ρεσβερατρόλης, η παρουσία της οποίας δεν είχε έως σήμερα πιστοποιηθεί σε δείγματα ροδιού. Τα μη βρώσιμα τμήματα των καρπών καθώς και τα υποπροϊόντα της χυμοποίησης εμφάνισαν, σε γιενκές γραμμές, ισχυρότερη αντιοξειδωτική δράση η οποία αποδόθηκε στην υψηλότερη περιεκτικότητά τους σε ολικά φαινολικά, αλλά και ειδικότερα, στην υψηλή περιεκτικότητά τους σε ελλαγικό οξύ. Τα βρώσιμα τμήματα των καρπών των ελληνικών παραδοσιακών ποικιλιών παρουσιάζουν συγκρίσιμο φυτοχημικό περιεχόμενο με αυτό της ξένης ποικιλίας ‘Wonderful’ και ισχυρή αντιοξειδωτική δράση σε εξωκυτταρικό, αλλά και ενδοκυτταρικό (in vitro) επίπεδο.

Επομένως, πέρα από τη γευστική τους ιδιαιτερότητα οι ελληνικές ποικιλίες ενδείκνυνται για κατανάλωση καθώς αποτελούν μία σημαντική πηγή φαινολικών συστατικών με πολλαπλές, δυνητικά ωφέλιμες για την υγεία, βιολογικές δράσεις. Τέλος, τα υποπροϊόντα της βιομηχανικής επεξεργασίας της ποικιλίας ‘Wonderful’ παρουσιάζουν μεγάλο ενδιαφέρον τόσο ως προς το πολυφαινολικό τους περιεχόμενο όσο και ως προς την αντιοξειδωτική τους δράση και θα μπορούσαν δυνητικά να αξιοποιηθούν παράγοντας ένα πλήθος παραπροϊόντων όπως καλλυντικές κρέμες και συμπληρώματα διατροφής.

A large increase in the cultivation of pomegranate has been reported in Greece over the past decade. The foreign variety ‘Wonderful’ is the main cultivar, the fruits of which are exclusively utilized for the production of pomegranate juice. In the interval, smaller scale cultivation of traditional Greek varieties is attempted mainly in Ermioni, Argolida. Thus, the cultivation of pomegranate in Greece is constituted by the large-scale cultivation and industrial utilization of ‘Wonderful’ cultivar and the search for cultivation – marketing of Greek edible varieties. The aim of the current thesis was to evaluate the phytochemical content and antioxidant activity of the cultivars ‘Wonderful’, ‘Persefoni’, ‘Porfirogeniti’, ‘Plouto’ and ‘Xini’ and the by-products of the industrial processing of the cultivar ‘Wonderful’.

In this context, the fruits were processed and the polyphenolic content of the final extracts was estimated as total phenolic content, total flavonoids and individual bioactive polyphenols. Furthermore, the antioxidant capacity of the extracts was evaluated by the DPPH and ABTS methods and in vitro by the H2DCF-DA method. An additional extract of the industrial by-products of ‘Wonderful’ was prepared by using safe for human use solvents, which was used for the experimental development of a cosmetic cream.

According to the results, the pomegranate samples revealed a similar phytochemical profile with ellagic acid being the dominant content. Other major phenolic contents were gallic acid, punicalagin and the flavan-3-ols catechin, epicatechin, gallocatechin and procyanidin B2. Polydatine, a natural precursor of resveratrol, which has not been previously reported in pomegranate, was determined in lower concentrations. Generally, the non edible parts of the fruits and the industrial by-products were found to possess a higher antioxidant capacity in comparison to the edible parts, which was attributed to the higher total phenolic content in addition to the higher specific concentration of ellagic acid. The edible parts of the Greek cultivars had a similar phytochemical profile to that of ‘Wonderful’ cultivar and they all showed to possess a high antioxidant capacity by both extracellular and in vitro methods.

In conclusion, apart from their fine taste, the Greek pomegranate cultivars that were examined consist a major source of bioactive phenolic compounds with potential health benefits. The industrial by-products of the ‘Wonderful’ cultivar are also a great source of phenolic compounds with high antioxidant capacity and could be utilized for the development of a range of products such as cosmetic creams and food supplements.