Μελέτη σχηματισμού προϊόντων προχωρημένης γλυκοζυλίωσης (dAGEs) σε συστήματα τροφίμων

Abstract

Η αντίδραση Maillard η αντίδραση μη-ενζυματικής αμαύρωσης, είναι μια χημική αντίδραση η οποία έχει μελετηθεί ευρέως και είναι συχνά εμφανής στα τρόφιμα εξαιτίας της θερμικής επεξεργασίας που υφίστανται και παίζει σημαντικό ρόλο στην τελική διατροφική οργανοληπτική αξία των προϊόντων τροφίμων. Ο γενικός μηχανισμός και τα ενδιάμεσα στάδια της αντίδρασης είναι ήδη γνωστά. Ωστόσο, μια ευρύτερη μελέτη των προϊόντων της αντίδρασης Maillard, είναι πάντα επιθυμητή, καθώς τα συγκεκριμένα προϊόντα εμπλέκονται σε διάφορα βιολογικά μονοπάτια και σχετίζονται με οξειδωτικό στρες και πληθώρα μεταβολικών και νευροεκφυλιστικών ασθενειών. Στην παρούσα μελέτη μελετήθηκε η αντιγλυκοζυλιωτική δράση του παρθένου ελαιόλαδου και βιοδραστικών συστατικών του σε σύστημα γλυκοζυλίωσης αποτελούμενο από D-Γλυκόζη και L-Λυσίνη. Ο σχηματισμός τόσο φθοριζόντων όσο και χρωστικών χρησιμοποιήθηκαν για την αξιολόγηση προόδου της αντίδρασης Maillard. Επιπλέον, τα πρώιμα προϊόντα χαμηλού μοριακού βάρους ανιχνεύθηκαν στα 280 nm, ενώ τα πιο προχωρημένα προϊόντα ανιχνεύθηκαν στα 360 nm μέσω Φασματοφωτομετρίας Ορατού – Υπεριώδους. Η εξέλιξη της αντίδρασης, συμπεριλαμβάνει το σχηματισμό προϊόντων υψηλού μοριακού βάρους, οι μελανοϊδίνες οι οποίες διαθέτουν χρωμοφόρες ομάδες με χαρακτηριστική απορρόφηση στα 420 nm. Η αντίδραση Maillard είναι ισχυρά εξαρτώμενη από τη θερμοκρασία με τη μεγαλύτερη και γρηγορότερη παραγωγή προϊόντων να σημειώνεται σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Μερικά χαρακτηριστικά βιοδραστικά συστατικά του ελαιόλαδου, όπως η α-τοκοφερόλη και η υδρόξυτυροσόλη έδειξαν αντι-γλυκοζυλιωτική δράση δείχνοντας ανασταλτική δράση στον σχηματισμό προϊόντων προχωρημένης γλυκοζυλίωσης κατά την πρόοδο της αντίδρασης, όπως επίσης και τα δείγματα εξαιρετικά παρθένου ελαιόλαδου που εξετάστηκαν για τη δράση αυτή. Σημαντικές παρατηρήσεις συλλέχθηκαν σχετικά με την ικανή ανασταλτική δράση μεμονωμένων βιοδραστικών συστατικών (π.χ. υδροξυτυροσόλη) και του εξαιρετικά παρθένου ελαιόλαδουμε υψηλό φαινολικό περιεχόμενο. Αυτό, θα μπορούσε να αποτελέσει σημαντική πρόταση για τη βιομηχανία τροφίμων, ώστε να συμπεριλάβει το παρθένο ελαιόλαδο στην επεξεργασία τροφίμων. Ωστόσο, περισσότερη έρευνα πάνω σε διαφορετικά συστήματα τροφίμων, διαφορετικές θερμοκρασίες και ποσοτικοποίηση των προϊόντων είναι αναγκαία για την εξαγωγή εμπεριστατωμένων αποτελεσμάτων και συμπερασμάτων

Maillard reaction or the non-enzymatic browning reaction, is a well-studied chemical reaction that is commonly appeared during thermal process of foods and plays an important role to the subsequent nutritional and organoleptic profile of food products. The general mechanism and the subsequent steps of the reaction are well-established. However, a broader examination of Maillard products formation is always desirable, as these products interfere with many biological pathways and are related with oxidative stress and metabolic or neurodegenerative diseases. In the present study antiglycative effect of virgin olive oil and its bioactive components, were evaluated using glucose-lysine as a model food system. The formation of both fluorescence and brown pigments are used for the estimation of Maillard reaction progress. Moreover, the early low molecular weight compounds was monitored at 280 nm, and the more advanced ones at 360 nm. The progress of the reaction involves the production of high molecular weight compounds, termed melanoidins, with chromophore groups with a characteristic absorbance maximum at 420 nm. Maillard is a chemical reaction strongly related to temperature, with higher production of Maillard products in higher temperatures. Some common bioactive components, such a-tocopherol and hydroxytyrosol, of virgin olive oil show anti-glycative properties, as well as, samples of extra virgin olive oil were evaluated for their inhibitory activity. Important observations were collected regarding potential inhibitory activity by individual bioactive components (e.g. hydroxytyrosol) and extra virgin olive oil with high total phenolic content. This could be a proposal to food industry for including virgin olive oil in food process. However, further study of different model systems, different temperatures and quantification of produced products is needed for more specific results and conclusions.