Μελέτη της επίδρασης προϊόντων ντομάτας στον μη ενζυματικό σχηματισμό τελικών προϊόντων προηγμένης γλυκοζυλίωσης (AGEs) σε in vitro συστήματα

Abstract

Η αντίδραση Maillard αποτελεί μια μη ενζυματική αντίδραση αμαύρωσης, η οποία κατέχει ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο στην βιομηχανία των τροφίμων και ως εκ τούτου έχει μελετηθεί σε μεγάλο βαθμό. Ο λόγος που την καθιστά τόσο σημαντική είναι η επίδραση που έχει στο τρόφιμο, τόσο οργανοληπτικά όσο και στη θρεπτική του αξία, έπειτα από την επεξεργασία του. Είναι μια αντίδραση η οποία σχετίζεται άμεσα με την θερμοκρασία, το pH, την περιεκτικότητα σε νερό και την αναλογία των βασικών της συστατικών. Τα προϊόντα Maillard σχηματίζονται με μηχανισμούς οι οποίοι είναι γνωστοί, ωστόσο η ικανότητά τους να συμμετέχουν σε βιολογικά μονοπάτια τα οποία σχετίζονται με οξειδωτικό στρες και μεταβολικές ή νευροεκφυλιστικές διαταραχές, καθιστά την περεταίρω μελέτη τους επιθυμητή. Σε αυτό το πλαίσιο, στη συγκεκριμένη μελέτη αξιολογήθηκε η παρεμποδιστική ικανότητα προϊόντων ντομάτας και μιας κατηγορίας βιοδραστικών συστατικών τους, όπως τα φαινολικά οξέα, σε ένα μοντελοποιημένο σύστημα τροφίμου αποτελούμενο από D-γλυκόζη και λυσίνη. Οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν για την παρακολούθηση των χρωστικών και φθορίζουσων ενώσεων που σχηματίστηκαν κατά την αντίδραση ήταν φασματομετρία ορατού και η φθορισμομετρία. Στα 360 nm παρατηρήθηκαν τα ενδιάμεσα προϊόντα γλυκοζυλίωσης και στα 420 nm τα μεγαλύτερου μοριακού βάρους προϊόντα, τα οποία ευθύνονται για το χαρακτηριστικό καφέ χρώμα της αντίδρασης και ονομάζονται μελανοειδίνες. Ως πιθανοί παρεμποδιστές της αντίδρασης χρησιμοποιήθηκαν προϊόντα ντομάτας και συγκεκριμένα ένας διπλά συμπυκνωμένος χυμός και ένας πελτές ντομάτας, ενώ ακόμη αξιολογήθηκε η παρεμποδιστική ικανότητα και ενός πρότυπου διαλύματος των κυριότερων φαινολικών συστατικών της ντομάτας αποτελούμενο από καφεϊκό, p-κουμαρικό και φερουλικό οξύ, το οποίο παρασκευάστηκε στο εργαστήριο. Τα αποτελέσματα έδωσαν στοιχεία που φανερώνουν πιθανή παρεμποδιστική ικανότητα τόσο των προτύπων φαινολικών ενώσεων, όσο και των προϊόντων ντομάτας. Ως εκ τούτου, η χρήση ντομάτας κατά την επεξεργασία τροφίμων θα μπορούσε να λειτουργήσει ως μια «προστασία» για το διατροφικό προφίλ του τροφίμου σε κάποιο βαθμό. Εντούτοις, για την εξαγωγή πιο βέβαιων συμπερασμάτων αναφορικά με τη δράση τους, θα ήταν απαραίτητη περαιτέρω μελέτη του συγκεκριμένου συστήματος υπό μεγαλύτερο εύρος πειραματικών συνθηκών καθώς και μεθόδων ταυτοποίησης των σχηματιζόμενων προϊόντων.

The Maillard reaction is a non enzymatic browning reaction which plays an important role in the food industry and therefore has been studied to a great extent. What renders it so important is the effect it has on the nutritional as well as organoleptic value of the food after its processing. It is a reaction highly correlated with the temperature, pH, water content and the ratios of its basic reactants. The Maillard products are formed with known mechanisms, however their ability to take part in biological pathways which are correlated with oxidative stress and metabolic or neurodegenerative diseases, makes their further study desirable. In this context, the specific study evaluated the inhibitory effect of some tomato products and a category of bioactive components such as phenolic acids, in a modeled food system, containing D-glucose and lysine. The methods that were used for the monitoring of the coloring and fluorescent compounds which were formed during the reaction, were the visible spectroscopy and fluorescence. The intermediate glycation products were monitored at 360 nm and at 420 nm the bigger molecular weight products, which are named melanoidins and are responsible for the distinctive brown color of the reaction. As potential inhibitors of the reaction, a double concentrated tomato juice and a tomato paste were used. Additionally, an evaluation took place, regarding the inhibitory effect of a standard solution containing the most common phenolic compounds found in tomatoes such as caffeic, p-coumaric and ferulic acid. The results exhibited a potential inhibition on behalf of the standard phenolic compounds as well as the tomato products. Consequently, the use of tomato during food processing could operate as a kind of ‘protection’ for the nutritional profile of the food to some extent. Nevertheless, for the draw of more clear conclusions regarding their action, a further research of this specific food system under a wider range of experimental conditions and with more identification methods for the forming products would be necessary.