Προσδιορισμός τοκοφερολών σε κελυφωτά φιστίκια (Pistacia vera) καθώς και χρωματογραφική και φασματοσκοπική μελέτη και προσδιορισμός της αντιοξειδωτικής ικανότητας υδροοαλκοολικών εκχυλισμάτων κελυφωτών φιστικιών

Abstract

Τα κελυφωτά φιστίκια (Pistacia vera) είναι σημαντικά γεωργικά προϊόντα για πολλές χώρες, αποτελώντας εξαιρετική πηγή θρεπτικών συστατικών, ακόρεστων λιπαρών οξέων, πρωτεϊνών, μεταλλικών στοιχείων και ινών, καθώς και φυσικών βιοενεργών συστατικών (τοκοφερόλες, καροτενοειδή, χλωροφύλλες, φλαβονοειδή). Η παρούσα μελέτη ασχολείται με το χαρακτηρισμό χημικών συστατικών ιδιαίτερης αξίας προερχόμενων από κελυφωτά φιστίκια ποικιλίας Αιγίνης. Είναι σημαντικό να διερευνηθούν τα χημικά χαρακτηριστικά του κελυφωτού φιστικιού, δεδομένου ότι οι καταναλωτές απαιτούν όλο και περισσότερες πληροφορίες για τα τρόφιμα που καταναλώνουν. Παράλληλα, η συσχέτιση των φασματοσκοπικών και χρωματογραφικών δεδομένων θα μπορούσε να οδηγήσει στη χρήση φασματοσκοπικών τεχνικών, στη μελέτη των συστατικών του φιστικιού,που παρουσιάζουν σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των χρωματογραφικών. Για τους παραπάνω λόγους, συλλέχθηκαν, το έτος συγκομιδής 2018, 30 δείγματα κελυφωτών φιστικιών από οκτώ διαφορετικές περιοχές της Ελλάδας. Κάθε δείγμα αλέσθηκε χονδροειδώς και ακολούθησε κοκκομετρία (500-800μm). Η περιεκτικότητα σε ολικό λίπος προσδιορίστηκε με την επίσημη μέθοδο 948.22 του AOAC, ενώ παράλληλα παραλήφθηκαν υδρομεθανολικά εκχυλίσματα των δειγμάτων. Παραλήφθηκε φιστικέλαιο από κάθε δείγμα με την τεχνική Soxhlet και σε αυτό προσδιορίστηκαν ποσοτικά οι α-, β-, γ-, δ-τοκοφερόλες με HPLC συζευγμένη με φθορισμομετρικό ανιχνευτή. Στα υδρομεθανολικά εκχυλίσματα αξιολογήθηκε η αντιοξειδωτική ικανότητα χρησιμοποιώντας τις δοκιμές ABTS και DPPH, έγινε χρωματογραφική μελέτη τους με χρήση της τεχνικής HPLC-DAD και HPLC-MS και καταγράφηκαν τα FTIR φάσματά τους με χρήση της τεχνικής ATR. Για τα 30 δείγματα που αναλύθηκαν, το ποσοστό ολικού λίπους κυμάνθηκε μεταξύ 52,53-64,83% με μέση τιμή 59,55±2,81%, ενώ ο μέσος όρος της περιεκτικότητας των υδρομεθανολικών εκχυλισμάτων υπολογίστηκε σε 0,15 g/g φιστικιού. Τα αποτελέσματα της ποσοτικής ανάλυσης των τοκοφερολών έδειξαν ότι η γ-τοκοφερόλη (συνεκλουόμενη με τη β-τοκοτριενόλη) είχε τη μεγαλύτερη περιεκτικότητα, ενώ η β-τοκοφερόλη ήταν σε χαμηλότερα επίπεδα. Η ολική αντιοξειδωτική ικανότητα με τη δοκιμή DPPH κυμάνθηκε μεταξύ 0,04-11,63 mM με μέση τιμή 2,22±2,30 mM Trolox, ενώ η παρεμποδιστική δράση βρέθηκε 0,61-40,90% με μέσο όρο 10,35±8,55%. Η δοκιμή προσδιορισμού της αντιοξειδωτικής ικανότητας με ABTS έδωσε τιμές μεταξύ 8,06-10,26 mM με μέσο όρο 9,97±0,42 mM Trolox. Η παρεμποδιστική δράση υπολογίστηκε μεταξύ 77,12-99,56% με μέση τιμή 96,73±4,25%. Ο ποιοτικός προσδιορισμός των φαινολικών συστατικών με υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης (DAD and MS) απέδειξε την παρουσία απλών φαινολών και πολυφαινολών στα υδρομεθανολικά εκχυλίσματα κελυφωτού φιστικιού. Επίσης, έγινε απόδοση των κυριότερων κορυφών των FTIR των υδρομεθανολικών εκχυλισμάτων.

The pistachio nut is an important agricultural commodity for a number of countries being an excellent source of nutrients, unsaturated fatty acids, proteins, minerals and fibers as well as natural bioactive ingredients (tocopherols, carotenoids, chlorophylls). The present study deals with the characterization of great significance chemical compounds derived from pistachios of the Greek variety ‘Aegina’ It is important to explore the chemical characteristics of shell peanuts, as consumers are increasingly demanding information about the foods they consume. At the same time, the correlation between spectroscopic and chromatographic data could lead to the use of spectroscopic techniques in the study of the components of pistachio, which have significant advantages over chromatographic ones. For the above reasons, in the harvest year 2018, 30 samples of peeled pistachios from eight different regions of Greece were collected. Each sample was coarsely ground and followed by granulometry (500-800μm). The total fat content was determined by the official method 948.22 of AOAC, while hydromethanolic extracts of the samples were obtained. Pistachio oil was obtained from each sample using the Soxhlet technique, and it quantified α-, β-, γ-, and d-tocopherols with HPLC coupled with a fluorescence detector. In hydromethanolic extracts, the antioxidant capacity was evaluated using the ABTS and DPPH tests, their chromatographic study was performed using the HPLC-DAD and HPLC-MS techniques and their FTIR spectra were recorded using the ATR technique For the 30 samples analyzed, the percentage of total fat ranged between 52.53-64.83% with an average of 59.55±2.81%, while the mean value of phenolic compounds was calculated as 0.15 g/g of pistachio sample. The results of the tocopherol quantitative analysis showed that γ-tocopherol (co-eluted with β-tocotrienol) content was the highest, whereas β-tocopherol was at lower levels. Total antioxidant capacity using the DPPH assay ranged from 0.04 to 11.63 mM with a mean of 2.22±2.30 mM Trolox, while scavenging capacity was found to be 0.61-40.90% on average of 10.35±8.55%. The ABTS antioxidant assay was between 8.06-10.26 mM with 9.97±0.42 mM Trolox mean value, following with scavenging capacity between 77.12-99.56% and average 96.73±4.25%. The qualitative determination of the phenolic compounds by HPLC (DAD and MS) demonstrated the presence of simple phenols and polyphenols in pistachios methanolic extracts. Finally, the research was completed by peak correspondence of pistachios’ methanolic extracts FTIR spectra.