Η υψηλή περιεκτικότητα σε κερκετίνη και κατεχίνη στον χυμό σταφυλιού Airen υποστηρίζει την εφαρμογή της στη λειτουργική παραγωγή τροφίμων

Παρακαλώ επικοινώνησεoscar.xiao@wecistanche.comΓια περισσότερες πληροφορίες

1. Εισαγωγή

Ο χυμός σταφυλιού είναι ένα προϊόν που προέρχεται από μούρα σταφυλιού. Τα σταφύλια - μια δημοφιλής βάση στη μεσογειακή διατροφή - περιλαμβάνουν νερό και σάκχαρα, γλυκόζη και φρουκτόζη, μαζί με μικρές ποσότητες μετάλλων, βιταμινών και άλλων οργανικών ενώσεων γνωστών ως φυτοχημικών. Οι φαινολικές ενώσεις ανήκουν σε αυτή την ομάδα οργανικών μορίων που υπάρχουν σε φυτά και φρούτα και παρουσιάζουν ενδιαφέρουσες ιδιότητες που σχετίζονται με την ανθρώπινη υγεία [1]. Η αντιοξειδωτική ικανότητα αυτών των ενώσεων έχει αποδειχθεί εκτενώς, ιδιαίτερα καθώς σχετίζονται με τις αντιγηραντικές, αντιφλεγμονώδεις, καρδιοπροστατευτικές και ανοσοτροποποιητικές τους ιδιότητες[2-6]. Επιπλέον, υπάρχουν στοιχεία που υποδηλώνουν ότι οι αντιμικροβιακές και αντικαρκινογόνες ιδιότητες συγκεκριμένων ενώσεων πολυφαινόλης συνδέονται με τις οικογένειες φλαβονοειδών και στιλβενίων[7]. Όλα αυτά τα στοιχεία έχουν προωθήσει μεγαλύτερο ενδιαφέρον για αυτά τα βιοενεργά μόρια όσον αφορά τη χρήση τους ως θρεπτικά συστατικά προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα των τροφίμων, ιδιαίτερα των λειτουργικών τροφών προσαρμοσμένων για παιδιά, αθλητές και άτομα που πάσχουν από διαφορετικές ασθένειες.

Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερα

Η Ισπανία έχει μεγάλη παράδοση στον πολιτισμό της αμπέλου και της παραγωγής κρασιού. Η ποικιλία Airen του Vitis vinifera είναι η κύρια λευκή ποικιλία που καλλιεργείται (καταλαμβάνει 215.546 εκτάρια) και αποτελεί το 23 τοις εκατό της συνολικής έκτασης του αμπελώνα της χώρας και το 50 τοις εκατό των λευκών ποικιλιών [8]. Άλλα λευκά σταφύλια που καλλιεργούνται στην Ισπανία, όπως το Verdejo, το Gewurztraminer και το Sauvignon Blanc, αποτελούν μόνο το 2 τοις εκατό της καλλιεργούμενης επιφάνειας αμπέλου. Η Castilla-La Mancha είναι η ισπανική περιοχή με την υψηλότερη έκταση αμπελώνων της ποικιλίας Airen, η οποία χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή κρασιού. Ωστόσο, περίπου το 20 τοις εκατό των σταφυλιών Airen που καλλιεργούνται χρησιμοποιούνται για την παραγωγή συμπυκνωμένου χυμού σταφυλιού, ενός προϊόντος που απαιτείται για τη διαδικασία της σαπουνοποίησης στην παραγωγή κρασιού, καθώς και στη βιομηχανία τροφίμων για την παραγωγή παιδικών τροφών και ποτών, συμπεριλαμβανομένων αθλητικών ποτών. .

Η συμπερίληψη του χυμού σταφυλιού σε ποτά και τρόφιμα εκτιμάται λόγω της περιεκτικότητάς του σε πολυφαινόλες και των ευεργετικών ιδιοτήτων του για την προαγωγή της υγείας και την πρόληψη της ανάπτυξης ασθενειών [9-11]. Η ποσότητα και ο τύπος των φαινολικών ενώσεων που υπάρχουν στον χυμό σταφυλιών εξαρτάται από την ποικιλία σταφυλιών, το κλίμα, τις συνθήκες αμπελοκαλλιέργειας και τη διαδικασία λήψης χυμού. Μέχρι σήμερα, αυτές οι ενώσεις δεν έχουν μελετηθεί εκτενώς. Η πλειονότητα των πολυφαινολών βρίσκεται στους σπόρους και τις φλούδες των μούρων σταφυλιού, ενώ ο πολτός περιέχει λιγότερες από αυτές τις ενώσεις [3,12,13].εκχύλισμα σάλσας cistancheΤο δέρμα και οι σπόροι έχουν πολύπλοκες πολυφαινόλες που είναι υπεύθυνες για πικρές και στυφές γεύσεις, χαρακτηριστικά που δεν εκτιμώνται τόσο πολύ στα τρόφιμα. Ο χυμός σταφυλιού που λαμβάνεται από τον πολτό συγκεκριμένων ειδών σταφυλιών είναι ένα φυσικό προϊόν με βιοενεργά μόρια. αυτός ο χυμός έχει μεγάλη ζήτηση για χρήση σε μη αλκοολούχα ποτά όπως χυμοί, ποτά για βρέφη, αναζωογονητικά ποτά και ενεργειακά σέικ[14,15].

Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η κατανάλωση τροφών πλούσιων σε πολυφαινόλες μειώνει τον κίνδυνο νόσων που προκαλούνται από το οξειδωτικό στρες, λόγω των αντιοξειδωτικών ιδιοτήτων τους, μειώνοντας τη συσσώρευση ενδοκυτταρικών αντιδραστικών ειδών οξυγόνου (ROS) που είναι σημαντικά μόρια στην ανάπτυξη νευροεκφυλιστικών, καρδιαγγειακών, και καρκινικές ασθένειες [16,17]Υπάρχουν in vivo μελέτες και κλινικές δοκιμές που χρησιμοποιούν πολυφαινόλες σταφυλιού που έχουν δείξει τα ευεργετικά τους αποτελέσματα στη θεραπεία του καρκίνου [18-20] και των καρδιαγγειακών παθήσεων [21,22]Επιπλέον, η έρευνα εξετάζει συγκεκριμένες Οι πολυφαινόλες όπως η ρεσβερατρόλη έχει δείξει ότι παρεμβαίνουν σε πολυάριθμες μεταβολικές οδούς που σχετίζονται με την εξέλιξη ορισμένων τύπων καρκίνου και στεφανιαίας νόσου [23,24]. Άλλες πολυφαινόλες που υπάρχουν επίσης στα σταφύλια, όπως η κερσετίνη και τα παράγωγά της, έχουν εμπλακεί στη διαχείριση της φλεγμονής και του πόνου [25] και έχουν δείξει ενδιαφέρουσες αντικαρκινογόνες και προαποπτωτικές ιδιότητες όταν χρησιμοποιούνται στη θεραπεία ορισμένων τύπων καρκίνου [19,26, 27].

Το Cistanche μπορεί να αντιγηρανθεί

Τα τελευταία χρόνια, πολυάριθμες μελέτες έχουν χαρακτηρίσει την περιεκτικότητα σε πολυφαινόλες στα κρασιά. Αυτή η έρευνα έδειξε ότι η ποσότητα αυτών των ενώσεων στα κόκκινα κρασιά είναι σημαντικά υψηλότερη από ό,τι στα λευκά κρασιά λόγω της ποικιλίας σταφυλιών και των τεχνολογικών διαδικασιών που εμπλέκονται στην παραγωγή τους [28,29].παράταση ζωής cistancheΩστόσο, πρόσφατες επιδημιολογικές και in vitro μελέτες υποδηλώνουν ότι το λευκό κρασί θα μπορούσε να έχει παρόμοια οφέλη για την υγεία σε σύγκριση με το κόκκινο κρασί [30-34]. Επιπλέον, έχει αποδειχθεί ότι η αντιοξειδωτική ικανότητα των πολυφαινολών που υπάρχουν στις λευκές ποικιλίες σταφυλιού δεν είναι αμελητέα, γεγονός που προσθέτει αξία σε οποιοδήποτε προϊόν προέρχεται από τέτοιες ποικιλίες, συμπεριλαμβανομένου του χυμού σταφυλιού [35]. Μια πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι τα βιοενεργά μόρια που υπάρχουν τόσο στον χυμό σταφυλιού όσο και στο κρασί είναι υπεύθυνα για τα οφέλη για την υγεία όταν περιλαμβάνονται στη διατροφή.cistanche nzΩστόσο, το αλκοόλ που υπάρχει στα κρασιά δεν συνιστάται για παιδιά, ηλικιωμένους και άτομα με διαφορετικές παθολογίες [36]Επιπλέον, έχει αναφερθεί ότι η κατανάλωση χυμού σταφυλιού έχει παρόμοια αντιοξειδωτικά αποτελέσματα με το κρασί, παρά τη μεγαλύτερη ποσότητα πολυφαινολών που υπάρχουν στο κρασί [37]. Υπάρχουν αρκετές μελέτες που δείχνουν τις θετικές επιπτώσεις της κατανάλωσης χυμού σταφυλιού για την ανθρώπινη υγεία, συμπεριλαμβανομένων των μειώσεων του δείκτη μάζας σώματος, της γλυκαιμίας, της υπεροξείδωσης των λιπιδίων του πλάσματος, της αρτηριακής πίεσης και της ολικής χοληστερόλης, καθώς και αύξηση της αντιοξειδωτικής ικανότητας ορού και των πλασματικών επιπέδων HDL -c και απολιποπρωτεΐνη Β[37-4]. Αυτά τα αποτελέσματα συνεχίζουν να τροφοδοτούν το ενδιαφέρον για την καλύτερη κατανόηση της σύνθεσης πολυφαινόλης του χυμού σταφυλιού και των ευεργετικών επιδράσεων στην υγεία όταν περιλαμβάνονται στην καθημερινή διατροφή [12,14,45].

Οι περισσότερες φαινολικές ενώσεις στα λευκά σταφύλια ανήκουν στην ομάδα των μη φλαβονοειδών, που περιλαμβάνουν κυρίως φαινολικά οξέα (γαλλικό, πρωτοκατεχουικό, συρίγγο, βανιλικό και ελλαγικό οξύ) και φλαβονοειδή, συμπεριλαμβανομένων των φλαβανολών (κατεχίνη, επικατεχίνη, προκυανιδίνες και ανώτερα ολιγομερή) φλαβονόλες (κερκετίνη και άλλες πέντε αγλυκόνες, κυρίως ως γλυκοσίδες). Όλα αυτά τα φαινολικά έχουν αναφερθεί ότι έχουν καρδιοπροστατευτικές, νευροπροστατευτικές, αντικαρκινικές, αντιοξειδωτικές, αντιφλεγμονώδεις και αντιμικροβιακές ιδιότητες[3,4,46], υποστηρίζοντας έτσι τον στόχο της παρούσας μελέτης για τον προσδιορισμό της σύνθεσης πολυφαινόλης του χυμού σταφυλιού Airen, ενός προϊόντος σε υψηλή ζήτηση στη βιομηχανία τροφίμων. Ο κύριος στόχος αυτής της εργασίας ήταν να χαρακτηριστεί η περιεκτικότητα σε πολυφαινόλες στους φυσικούς και συμπυκνωμένους χυμούς σταφυλιών Airen που παράγονται στην ισπανική περιοχή Castilla-La Mancha. Για το σκοπό αυτό, αναλύθηκαν δείγματα χυμού σταφυλιού από τέσσερις ποικιλίες λευκών σταφυλιών (Airen, Sauvignon Blanc, Verdejo και Gewurztraminer) και την ερυθρή ποικιλία Tempranillo.

2. Υλικά και μέθοδοι

2.1.Χημικά και Αντιδραστήρια

Οι διαλύτες που χρησιμοποιήθηκαν για την εκχύλιση πολυφαινόλης και την ανάλυση υγρής χρωματογραφικής φασματομετρίας μάζας (LC-MS/MS), μεθανόλη, ακετονιτρίλιο και μυρμηκικό οξύ, αγοράστηκαν από τη Merck (Darmstadt, Γερμανία). (DPPH), που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό--της αντιοξειδωτικής ικανότητας, αγοράστηκε από την Thermo Fisher (Kandel, Γερμανία). Οι πολυφαινόλες που χρησιμοποιούνται ως πρότυπα, αμινοβενζοϊκό οξύ, ακετυλοσαλικυλικό οξύ, καφεϊκό οξύ, χλωρογενικό οξύ, ελλαγικό οξύ, γαλλικό οξύ, π-κουμαρικό οξύ, πρωτοκατεχουϊκό οξύ, σαλικυλικό οξύ, τρανς-φερουλικό οξύ, βανιλικό οξύ, απιγενίνη, επικατεχίνη, κατεχινίνη, ένυδρη, ισοραμνετίνη, καμπφερόλη, λουτεολίνη, πολυδατίνη, κερσετίνη, ρεσβερατρόλη, ρουτίνη, συριγγαλδεΰδη και βινιφερίνη, αγοράστηκαν από τη Sigma-Aldrich (Μαδρίτη, Ισπανία). Το νερό Mili-Q που χρησιμοποιήθηκε σε όλα τα διαλύματα καθαρίστηκε με το Merck Millipore Milli-QTM Reference Ultrapure Water Purification System μοντέλο Z00QSVC01 (Darmstadt, Γερμανία).

2.2.Δείγματα χυμού σταφυλιού και εκχύλιση πολυφαινόλης

Αναλύθηκαν φρέσκοι χυμοί από τέσσερις διαφορετικές ποικιλίες λευκού σταφυλιού Vitis oinifera (Airen, Sauvignon Blanc, Gewürztraminer και Verdejo) και την κόκκινη ποικιλία Tempranillo. Όλοι οι αμπελώνες βρίσκονταν στην Castilla-La Mancha της Ισπανίας και τα δείγματα χυμού προμηθεύτηκαν από το οινοποιείο Vinicola de Tomelloso (Tomelloso, Ισπανία) κατά τη διάρκεια της συγκομιδής 2017 και 2018. Αφού διενεργήθηκε ο ποιοτικός έλεγχος από τον οινολόγο του οινοποιείου, τα δείγματα συλλέχθηκαν και καταψύχθηκαν σε -20 βαθμό μέχρι την εργαστηριακή επεξεργασία τους.

Τα δείγματα συμπυκνωμένου χυμού σταφυλιού ελήφθησαν από την εταιρεία Mostos Es-panioles SA, με έδρα το Tomelloso της Ισπανίας. Η διαδικασία συμπύκνωσης συνίστατο στη θέρμανση του χυμού σταφυλιού στους 95 βαθμούς για να εξατμιστεί το νερό, αυξάνοντας τη συγκέντρωση των σακχάρων από 19 σε 65 βαθμούς Brix (γραμμάρια ζάχαρης ανά 100 mL χυμού). Για να ληφθεί αποχρωματισμένος συμπυκνωμένος χυμός σταφυλιού, διεξήχθη ένα στάδιο διήθησης μέσω σωληνοειδούς μεμβράνης νιτροκυτταρίνης διαμέτρου πόρου 0.{6}}μικρομέτρου (Permeare, Padova, Ιταλία), πριν από τη συμπύκνωση. Αυτή η διαδικασία επέτρεψε την απομάκρυνση των ενώσεων που είναι υπεύθυνες για το χρώμα, εκτός από τα μέταλλα, ιόντων όπως ο σίδηρος, το μαγνήσιο, το ασβέστιο ή το κάλιο, και πιθανώς άλλα βιοενεργά μόρια που υπάρχουν στον χυμό [9,15]. Βιομηχανικά δείγματα συλλέχθηκαν σε τρία στάδια της διαδικασίας συμπύκνωσης τόσο σε κανονικό όσο και σε αποχρωματισμένο συμπυκνωμένο χυμό (NCJ και DCJ, αντίστοιχα): αρχικό σε 19 Bx (NCJI9/DCJ19), ενδιάμεσο σε 30 Bx (NCJao/DCJao) και τελικό προϊόν σε 65 βαθμός Bx (NCJ65/DCJ65). Ο συμπυκνωμένος χυμός περιέχει 3,5 φορές περισσότερη ζάχαρη από τον φρέσκο ​​χυμό σταφυλιού.

Η εκχύλιση των πολυφαινολών διεξήχθη ακολουθώντας τη διαδικασία που περιγράφεται παρακάτω, με βάση αυτές που περιγράφηκαν προηγουμένως για την εκχύλιση αυτών των ενώσεων από τσαμπιά, φλούδες και σπόρους σταφυλιών [10,11,47]. Η μέθοδος βελτιστοποιήθηκε με τυπικές πολυφαινόλες που είναι διαθέσιμες στο εμπόριο. Αυτές οι ενώσεις εκχυλίστηκαν με διαφορετικούς διαλύτες: μεθανόλη, αιθανόλη και ακετόνη, όλοι τους 100 τοις εκατό και 50 τοις εκατό αραιωμένοι με νερό Mili-Q. Μετά από αυτό, οι πολυφαινόλες ποσοτικοποιήθηκαν με φασματοφωτομετρική μέτρηση στα 280 nm, δείχνοντας ότι η εκχύλιση με καθαρή μεθανόλη δεν οδήγησε σε σημαντική μοριακή απώλεια.

Δείγματα φρέσκου και συμπυκνωμένου χυμού σταφυλιού {{0}},2 mL λυοφιλοποιήθηκαν και η στερεά ξηρή μήτρα χρησιμοποιήθηκε ως υπόστρωμα για την εκχύλιση. Η εκχύλιση πολυφαινόλης πραγματοποιήθηκε προσθέτοντας 1,0 mL μεθανόλης στη στερεά μήτρα (αναλογία 15 ν/ και η εκχύλιση έγινε σε 2 ώρες στους 4 βαθμούς με ήπια περιστροφική ανάμειξη.cistanche μέγεθος πέουςΤα δείγματα στη συνέχεια φυγοκεντρήθηκαν στις 13,000 rpm και στους 4 βαθμούς και το υπερκείμενο ανακτήθηκε και διηθήθηκε χρησιμοποιώντας ένα φίλτρο μεμβράνης από πολυτετραφθοροαιθυλένιο 0.45 uM (υδρόφιλο PTFE) που αγοράστηκε από τη Merck (Darmstadt, Γερμανία) . Τα ληφθέντα εκχυλίσματα πολυφαινόλης καταψύχθηκαν σε -80 βαθμό μέχρι την ανάλυση με LC-MS/MS. Σε αυτή τη μελέτη αναλύθηκαν δώδεκα διαφορετικά εκχυλίσματα από κάθε δείγμα χυμού σταφυλιού.

2.3. Εκτίμηση Ολικών Πολυφαινολών

Η ποσότητα των συνολικών πολυφαινολών στα εκχυλίσματα και τα δείγματα του χυμού σταφυλιού υπολογίστηκε με φασματοφωτομετρία στα 280 nm χρησιμοποιώντας γαλλικό οξύ σε γνωστές συγκεντρώσεις (που κυμαίνονται μεταξύ 2 και 20 mg/L), ως αναφορά. Μια καμπύλη βαθμονόμησης με γαλλικό οξύ (y=0.0179x-0.0376;R2=0.9998) χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε πολυφαινόλη σε mg/L ισοδύναμα γαλλικού οξέος (GAE).

2.4.Δοκιμασία Σάρωσης Ριζικής DPPH

Η δράση δέσμευσης ελεύθερων ριζών των δειγμάτων χυμού σταφυλιού και των εκχυλισμάτων πολυφαινόλης προσδιορίστηκε ακολουθώντας τη διαδικασία που περιγράφεται από τον Brand-Williams[48] με ορισμένες τροποποιήσεις[49]. Η οξειδωτική ένωση DPPH χρησιμοποιήθηκε ως υπόστρωμα και οι τιμές IC50 υπολογίστηκαν εκφράζοντας τη συγκέντρωση (mg/L) πολυφαινόλης (ή εκχυλίσματος) που καθαρίζει τη ρίζα DPPH κατά 50 τοις εκατό. Οι δοκιμές πραγματοποιήθηκαν σε 96-πλάκες φρεατίου (Nunc Delta Surface) με 200 μL DPPH 60 μM διαλυμένη σε μεθανόλη, με μεταβλητές ποσότητες χυμού σταφυλιού ή εκχυλισμάτων πολυφαινόλης (0-20 μL). Τα μίγματα επωάστηκαν για 30 λεπτά σε θερμοκρασία δωματίου στο σκοτάδι, και η αντίδραση ακολουθήθηκε από μετρήσεις της απορρόφησης στα 562 nm σε φασματοφωτόμετρο TECAN Sunrise (Ζυρίχη, Ελβετία). Το γαλλικό οξύ συμπεριλήφθηκε στη δοκιμασία ως έλεγχος. Οι χαμηλότερες τιμές ICso υποδεικνύουν την υψηλότερη αντιοξειδωτική ικανότητα του δείγματος.

2.5. Ανάλυση LC-MS/MS

Τα εκχυλίσματα πολυφαινόλης αναλύθηκαν σε σύστημα φασματομετρίας μάζας QTrap 45{{10}}0 (Sciex, Darmstadt, Γερμανία) εξοπλισμένο με πηγή ιονισμού ηλεκτροψεκασμού Turbo V. Τα δεδομένα ελήφθησαν χρησιμοποιώντας το λογισμικό Analyst 1.6 (Sciex, Darmstadt, Γερμανία). Η λειτουργία φασματομετρίας μάζας συνδυάστηκε με ένα σύστημα Infinity LC της σειράς Agilent 1260 (Agilent, Las Rozas, Μαδρίτη, Ισπανία) με τεταρτοταγή αντλία, αυτόματο δειγματολήπτη και φούρνο στήλης. Η χρωματογραφία πραγματοποιήθηκε στους 30 βαθμούς με στήλη KromasilC18 (250×50mm,id4,6 um) χρησιμοποιώντας κινητή φάση αποτελούμενη από μυρμηκικό οξύ 0,1 τοις εκατό (Α) και ακετονιτρίλιο (Β). Έκλουση βαθμίδωσης με ρυθμό ροής 400 μL Εφαρμόστηκε το /min∶0-5 min,0% B;5-8 min,0-20% B;8-11 min,20-27% B;{{19} }λεπτά,27-35 τοις εκατό Β;13-20λεπτά,35-45 τοις εκατό Β;20-23λεπτά,45-55 τοις εκατό Β;23-28λεπτά, {{ 26}} τοις εκατό Β;28-32λεπτά,63-70 τοις εκατό Β;{32-37λεπτά,70-80 τοις εκατό Β,37-40λεπτά, 80 τοις εκατό Β; και επέστρεψε στο αρχικές συνθήκες σε 5 λεπτά. Ο όγκος έγχυσης των δειγμάτων ήταν 5 μL.

Ο ιονισμός ηλεκτροψεκασμού πραγματοποιήθηκε σε λειτουργία 4500 V αρνητική και 5500 V θετική. Οι παράμετροι που ρυθμίστηκαν για τη θερμοκρασία, το αέριο κουρτίνας, το αέριο πηγής ιόντων 1 και το αέριο 2 ήταν: 500 μοίρες, 20 psi, 20 psi σε ροή 20 L/min . Τα δεδομένα ελήφθησαν χρησιμοποιώντας τη λειτουργία MRM (παρακολούθηση πολλαπλών αντιδράσεων). Οι παράμετροι φασματομετρίας μάζας MRM DP (δυναμικό αποσύνθεσης), CXP (δυναμικό εξόδου κυψέλης σύγκρουσης), CE (ενέργεια σύγκρουσης), EP (δυναμικό εισόδου) συνοψίζονται στον Πίνακα Sl των Συμπληρωματικών Υλικών. Τα χρωματογραφήματα ενσωματώθηκαν με το λογισμικό MultiQuant 1.0.3. (Sciex, Darmstadt, Γερμανία).

Οι καμπύλες βαθμονόμησης πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας τα εμπορικά πρότυπα, όπως περιγράφηκαν προηγουμένως (Ενότητα 2.1. Χημικά και Αντιδραστήρια), στην περιοχή 1 ug/L-10mg/L με την προσθήκη 5 μL ακετυλοσαλικυλικού οξέος ως εσωτερικού προτύπου διαλύματος εργασίας (50 ug/L). Δύο σετ δειγμάτων καμπύλης βαθμονόμησης παρασκευάστηκαν σε δύο διαφορετικές ημέρες. Τα μεμονωμένα σήματα κανονικοποιήθηκαν, με βάση το συνολικό βάρος, για να ληφθεί υπόψη η μεταβλητότητα του δείγματος και οι κανονικοποιημένες περιοχές κορυφής για το εσωτερικό πρότυπο.

Όλα τα δείγματα αναλύθηκαν σε τρία αντίγραφα εντός της ημέρας και η ανάλυση επαναλήφθηκε τρεις φορές σε διάρκεια 6-μήνας (ενδιάμεσο). Το όριο ανίχνευσης (LOD) και το όριο ποσοτικοποίησης (LOQ) χρησιμοποιήθηκαν για τον προσδιορισμό της γραμμικότητας , και όλα τα δεδομένα συνοψίστηκαν στον Πίνακα S2 των Συμπληρωματικών Υλικών.

2.6.Στατιστική Ανάλυση

Η στατιστική ανάλυση των συγκεντρώσεων για τον προσδιορισμό των ταυτοποιημένων πολυφαινολών πραγματοποιήθηκε με χρήση SPSS [50] και R [51]. Τα περιγραφικά στατιστικά περιελάμβαναν: μέσο όρο, διάμεσο, τρόπο λειτουργίας και τυπική απόκλιση. Πραγματοποιήθηκαν δοκιμές Shapiro-Wilk και Bartlett για να ελεγχθεί η κανονικότητα και η ομοσκεδαστικότητα των δεδομένων, αντίστοιχα. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήθηκαν δοκιμές ANOVA και post hoc Tukey (με διόρθωση Welch) για τη σύγκριση της ποσότητας πολυφαινολών σε διαφορετικούς χυμούς σταφυλιών. Λόγω της υψηλής ακρίβειας των μετρήσεων LC-MS/MS, οι τυπικές αποκλίσεις που προέκυψαν ήταν τόσο μικρές που χρησιμοποιήθηκε μια κρίσιμη τιμή 0,01 για την αξιολόγηση της στατιστικής σημαντικότητας.

Τα αποτελέσματα της τιμής p συνδυάστηκαν με την πτυχή της αλλαγής - που συνήθως χρησιμοποιείται στη μεταβολομική [52] - για να προσδιοριστεί η λειτουργική συνάφεια των διαφορών συγκέντρωσης των πολυφαινολών στα δείγματα χυμού. Η αναλογία της τιμής αλλαγής είναι η αναλογία μεταξύ της συγκέντρωσης κάθε πολυφαινόλης που προσδιορίζεται στους διαφορετικούς χυμούς σταφυλιών και της συγκέντρωσης στον χυμό σταφυλιού Airen, ο τελευταίος από τους οποίους χρησιμοποιήθηκε ως αναφορά. Τα επίπεδα λειτουργικής συνάφειας για τις στατιστικές δοκιμές ορίστηκαν ως τιμές p < 0.01,="" εκτός="" από="" το="" πολλαπλάσιο="" των="" τιμών="" αλλαγής="" που="" φαίνεται="" στον="" πίνακα="" 1.="" τα="" επίπεδα="" 3="" και="" 4="" προσδιορίστηκαν="" ως="" εκείνα="" με="" σχετικές="" διακυμάνσεις="" συγκέντρωσης="" από="" το="" σημείο="" άποψη="" της="" τροφικής="" και="" θρεπτικής="" λειτουργικότητας,="" ενώ="" τα="" επίπεδα="" 1="" και="" 2="" αντιπροσωπεύουν="" τόσο="" μικρές="" σχετικές="" παραλλαγές="" που="" δεν="" μπορούν="" να="" θεωρηθούν="">

3. Αποτελέσματα

3.1.Συνολικό Φαινολικό Περιεχόμενο και Δραστηριότητα Καθαρισμού Εκχυλισμάτων

Η εκτίμηση των συνολικών πολυφαινολών χρησιμοποιώντας φασματοφωτομετρική ανάλυση προσδιόρισε ότι η υψηλότερη συγκέντρωση ενώσεων σημειώθηκε στον χυμό σταφυλιού Tempranillo και στα εκχυλίσματά του (Πίνακας 2). Όταν συγκρίθηκαν οι λευκές ποικιλίες, ο χυμός σταφυλιού Gewürztraminer είχε την υψηλότερη περιεκτικότητα σε πολυφαινόλες, ακολουθούμενος από τους χυμούς σταφυλιών Sauvignon Blanc, Airen και Verdejo. Η εκτιμώμενη συγκέντρωση ολικών πολυφαινολών στον χυμό σταφυλιού Airen ήταν παρόμοια με εκείνη του Sauvignon Blanc, 35 τοις εκατό υψηλότερη από την εκτιμώμενη συγκέντρωση στο Verdejo και 33 τοις εκατό χαμηλότερη από την ποσότητα που ανιχνεύθηκε στον χυμό σταφυλιού Gewürztraminer.

Η εκτιμώμενη ποσότητα πολυφαινολών που ανιχνεύθηκε στα εκχυλίσματα ήταν μικρότερη από ό,τι στον φρέσκο ​​χυμό σταφυλιού, υποδηλώνοντας απώλεια πολυφαινολών κατά τη διαδικασία εκχύλισης (Πίνακας 2). Η απώλεια πολυφαινολών ποικίλλει ανάλογα με την ποικιλία σταφυλιού, που υπολογίζεται σε 7,5 τοις εκατό στο Verdejo, 15 τοις εκατό στο Airen, 19,4 τοις εκατό στο Gewürztraminer, 24,7 τοις εκατό στο Sauvignon blanc και 33,2 τοις εκατό στο Tempranillo. Αυτές οι διαφορές θα μπορούσαν να αποδοθούν στις διαφορετικές συνθέσεις πολυφαινόλης των χυμών σταφυλιών. Στην πραγματικότητα, ο κόκκινος χυμός σταφυλιού Tempranillo είναι γνωστό ότι είναι πλούσιος σε προανθοκυανιδίνες και τανίνες, και οι δύο είναι σύνθετες πολυφαινόλες που είναι ελάχιστα διαλυτές στη μεθανόλη. Στους χυμούς λευκών σταφυλιών, το υψηλό ποσοστό απώλειας που καθορίστηκε στο Sauvignon Blanc (24,7 τοις εκατό ) ήταν εκπληκτικό.

Η αντιοξειδωτική ικανότητα του χυμού και των εκχυλισμάτων σταφυλιών που μελετήθηκαν εκτιμήθηκε χρησιμοποιώντας τη μέθοδο DPPH που περιγράφεται στην ενότητα Υλικά και Μέθοδοι. Η υψηλότερη δραστηριότητα σάρωσης DPPH (χαμηλότερη τιμή ICso) ανιχνεύθηκε στον χυμό σταφυλιού Tempranillo και ακολουθούν οι Gewürztraminer, Sauvignon Blanc, Airen και Verdejo (Πίνακας 2). Η σαρωτική δραστηριότητα που προσδιορίστηκε για τα εκχυλίσματα πολυφαινόλης ήταν χαμηλότερη (μέση μείωση 15 τοις εκατό ) στα εκχυλίσματα λευκού σταφυλιού και χαμηλότερη κατά 27 τοις εκατό κατά μέσο όρο στο εκχύλισμα Tempranillo—- αποτέλεσμα που συνάδει με τη μείωση της συγκέντρωσης των συνολικών πολυφαινολών. Πίνακας 2).

3.2. Αναγνώριση και ποσοτικοποίηση πολυφαινολών με ανάλυση LC-MS/MS

Ο χαρακτηρισμός των πολυφαινολών στα εκχυλίσματα χυμού σταφυλιού πραγματοποιήθηκε με ανάλυση LC-MS/MS.σκόνη κιστάνιΟ διαχωρισμός των ενώσεων με LC επιτεύχθηκε ακολουθώντας τις συνθήκες έκλουσης που περιγράφονται στην ενότητα Υλικά και Μέθοδοι. Για τον ποσοτικό προσδιορισμό από MS, δημιουργήθηκε μια βάση δεδομένων 56 πολυφαινολών σταφυλιού με τις παραμέτρους MS που είναι απαραίτητες για την αναγνώρισή τους χρησιμοποιώντας τα δεδομένα που δημοσιεύθηκαν προηγουμένως [53-67] (Συμπληρωματικά Υλικά, Πίνακας S3). Είκοσι τρεις από αυτές τις πολυφαινόλες επιλέχθηκαν για τη μελέτη και 15 έχουν ταυτοποιηθεί στα εκχυλίσματα (Συμπληρωματικά Υλικά, Πίνακας S2). Αυτές οι πολυφαινόλες ανήκουν στις ακόλουθες οικογένειες: υδροξυκινναμωμικά οξέα (καφεϊκό, χλωρογενικό και κουμαρικό), υδροξυβενζοϊκά οξέα (διυδροξυβενζοϊκό, γαλλικό, πρωτοκατεχουικό, σαλικυλικό και βανιλικό), στιλβένια (ρεσβερατρόλη και πολυδατίνη), φλαβονοειδή (ιστεχινχαμνετίνη, εικορενετίνη, κουερτσετίνη. ), και φαινυλοπροπανοειδή (εσκουλετίνη). Η ποσοτικοποίηση πραγματοποιήθηκε με πολυφαινόλες χωρίς καμία χημική τροποποίηση ή ισομερισμό.

3.2.1. Πολυφαινόλες σε εκχυλίσματα χυμού σταφυλιού

Τρία βιολογικά δείγματα από κάθε χυμό σταφυλιού αναλύθηκαν εις τριπλούν και οι μέσες τιμές συγκέντρωσης που ελήφθησαν με LC-MS/MS συγκρίθηκαν για κάθε πολυφαινόλη στα διαφορετικά εκχυλίσματα χυμού σταφυλιού. Ως αναφορά χρησιμοποιήθηκε το εκχύλισμα της ποικιλίας Airen. Πραγματοποιήσαμε ANOVA και post hoc δοκιμές Tukey για να προσδιορίσουμε εάν οι παρατηρούμενες διαφορές μεταξύ των χυμών σταφυλιών ήταν στατιστικά σημαντικές. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι δοκιμές κατέληξαν σε στατιστικά σημαντικές διαφορές, παρόλο που το μέγεθος των διαφορών ήταν σταθερά μικρό. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί ως προς τις μικρές τυπικές αποκλίσεις λόγω της υψηλής ακρίβειας και της αναπαραγωγιμότητας της τεχνολογίας LC-MS/MS που χρησιμοποιείται για τις μετρήσεις (Πίνακας 3). Η αναδίπλωση της τιμής αλλαγής υπολογίστηκε για κάθε πολυφαινόλη που μελετήθηκε σε σχέση με το εκχύλισμα Airen και η λειτουργική συνάφεια ορίστηκε σύμφωνα με τον Πίνακα 1.

Η αναπαραγωγιμότητα και η μεταβλητότητα επιβεβαιώθηκαν από τα ενδοημερήσια πειράματα και από τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν σε τρεις ακόμη περιπτώσεις σε διάστημα 6 μηνών (ενδιάμεσο). Ολοκληρώνοντας τις παραμέτρους επικύρωσης, καθορίστηκαν τα LOD και LOQ της αναλυτικής μεθόδου, όρια τα οποία δεν είναι ειδικά για την LC-MS/MS, αλλά για την πλήρη αναλυτική μέθοδο.

Μελετήθηκαν τρία υδροξυκινναμωμικά οξέα. Το χλωρογενικό οξύ ανιχνεύθηκε και στα πέντε εκχυλίσματα χυμού σταφυλιού που αναλύθηκαν. Η Tempranillo ήταν η ποικιλία με τη μεγαλύτερη συγκέντρωση και η Sauvignon Blanc αυτή με τη χαμηλότερη ποσότητα, και οι δύο με επίπεδο λειτουργικής συνάφειας 1 (Πίνακας 3). Τα δύο άλλα οξέα που αναλύθηκαν ήταν το καφεϊκό οξύ, που ανιχνεύθηκε σε όλες τις ποικιλίες εκτός από το Sauvignon Blanc, και το κουμαρικό οξύ, το οποίο ανιχνεύθηκε μόνο στα εκχυλίσματα Airen και Verdejo. Οι συγκεντρώσεις αυτών των ενώσεων στα εκχυλίσματα ήταν πολύ παρόμοιες και δεν προσδιορίστηκε λειτουργική συνάφεια.

Μελετήθηκαν πέντε υδροξυβενζοϊκά οξέα. Οι ανιχνευόμενες συγκεντρώσεις υδροξυβενζοϊκού, πρωτοκατεχικού, σαλικυλικού και βανιλικού οξέος ήταν σχεδόν ίδιες σε όλα τα εκχυλίσματα, με επίπεδο λειτουργικής συνάφειας 1. Οι συγκεντρώσεις γαλλικού οξέος δεν έδειξαν στατιστική σημασία μεταξύ των χυμών σταφυλιών που μελετήθηκαν (Πίνακας 3).

Όσον αφορά τα στιλβένια που εξετάστηκαν, οι συγκεντρώσεις τόσο της ρεσβερατρόλης όσο και της πολυδατίνης ήταν πολύ παρόμοιες σε όλες τις ποικιλίες σταφυλιού, αν και η ρεσβερατρόλη απουσίαζε απροσδόκητα στο εκχύλισμα Sauvignon Blanc. Σε καμία περίπτωση οι διαφορές συγκέντρωσης που παρατηρήθηκαν στα εκχυλίσματα δεν είχαν λειτουργική συνάφεια (επίπεδο 1).

Οι ισχυρότερες διαφορές εντοπίστηκαν στην οικογένεια των φλαβονοειδών. Πρέπει να σημειωθεί ότι η ισοραμνετίνη δεν ανιχνεύθηκε στο εκχύλισμα Sauvignon Blanc, αν και οι συγκεντρώσεις στους άλλους τέσσερις χυμούς σταφυλιών ήταν συγκρίσιμες (Πίνακας 3, Εικόνα 1). Όσον αφορά την επικατεχίνη, η υψηλότερη συγκέντρωση ανιχνεύθηκε στο Gewurztraminer, ακολουθούμενο από το Airen, με το Sauvignon Blanc να είναι ο χυμός σταφυλιού με τη μικρότερη ποσότητα (Πίνακας 3). Η τιμή λειτουργικής συνάφειας ήταν 2 για όλες τις ποικιλίες, με εξαίρεση το Tempranillo. Στην περίπτωση της κερκετίνης, η υψηλότερη συγκέντρωση βρέθηκε στα εκχυλίσματα Airen και Gewürztraminer, με χαμηλότερες συγκεντρώσεις για το Verdejo (λειτουργικό επίπεδο συνάφειας 2) και το Sauvignon Blanc και το Tempranillo (λειτουργικό επίπεδο συνάφειας 3) (Πίνακας 3, Εικόνα 1). Ωστόσο, η μεγαλύτερη διακύμανση στη συγκέντρωση μεταξύ των διαφορετικών εκχυλισμάτων που αναλύθηκαν ανιχνεύθηκε για την κατεχίνη. Η υψηλότερη συγκέντρωση κατεχίνης ανακαλύφθηκε στο εκχύλισμα Airen, ακολουθούμενο από το Gewürztraminer, το Tempranillo, το Verdejo και το Sauvignon Blanc. Στην πραγματικότητα, οι διαφορές στις συγκεντρώσεις έδειξαν ένα επίπεδο λειτουργικής συνάφειας 3 για όλες τις ποικιλίες εκτός από το Sauvignon Blanc, το οποίο είχε λειτουργική συνάφεια 4 (Πίνακας 3, Εικόνα 1). Η εσκουλετίνη ήταν η μόνη πολυφαινόλη που προσδιορίστηκε ποσοτικά από την οικογένεια των φαινυλοπροπανοειδών. Αυτή η ένωση έδειξε τη χαμηλότερη συγκέντρωση σε όλα τα δείγματα και τη λειτουργική τιμή συνάφειας (επίπεδο 1), υποδεικνύοντας ότι δεν υπάρχουν σχετικές διαφορές (Πίνακας 3).

Together, these results indicated that the global profiles of the 15 polyphenols analyzed in the Airen, Gewurztraminer, Sauvignon Blanc, Verdejo, and Tempranillo grape juice extracts were very similar. However, the statistical analyses indicated that the majority (>Το 90 τοις εκατό ) των διαφορών συγκέντρωσης που ανιχνεύθηκαν στα δείγματα ήταν στατιστικά σημαντικές· ένα αποτέλεσμα, όπως εξηγήθηκε προηγουμένως, θα μπορούσε να οφείλεται στην ακρίβεια και την αναπαραγωγιμότητα της τεχνικής που χρησιμοποιήθηκε (LC-MS/MS). Ωστόσο, η εφαρμογή της πτυχής της αλλαγής κριτήριο, μόνο το 17 τοις εκατό των στατιστικά σημαντικών διαφορών θεωρείται ότι έχουν λειτουργική συνάφεια. Αυτό το αποτέλεσμα είναι συνεπές με την ποιοτική ανάλυση του παγκόσμιου προφίλ πολυφαινόλης των εκχυλισμάτων χυμού σταφυλιού που φαίνεται στο Σχήμα 2, η οποία δείχνει ξεκάθαρα ότι μόνο δύο πολυφαινόλες, η κερσετίνη και η κατεχίνη, ξεχωρίζουν στους χυμούς σταφυλιών Airen και Gewurztraminer πάνω από τους άλλους. Η ποσότητα κερκετίνης σε αυτούς τους χυμούς δύο σταφυλιών είναι πολύ παρόμοια και είναι υψηλότερη από την ποσότητα που ανιχνεύεται στους υπόλοιπους χυμούς σταφυλιών (αυξήσεις που κυμαίνονται μεταξύ 25 τοις εκατό και 65 τοις εκατό). Στην περίπτωση της κατεχίνης, η υψηλότερη συγκέντρωση βρέθηκε στο Airen δείγματα, που εκφράζουν επίπεδα 30 τοις εκατό υψηλότερα από την ποσότητα που ανιχνεύθηκε στο Gewurztraminer και επίπεδα μεταξύ 43 τοις εκατό και 68 τοις εκατό υψηλότερα από την ποσότητα που ανιχνεύθηκε στα άλλα εκχυλίσματα.

Αυτό το άρθρο προέρχεται από το Foods 2021, 10, 1532. https://doi.org/10.3390/foods10071532 https://www.mdpi.com/journal/foods