Wpływ wysokich ciśnień na bioprzyswajalność antyoksydantów owoców i warzyw – składniki lipofilowe

• Autorzy: Trych Urszula , Skąpska Sylwia , Marszałek Krystian , Buniowska Magdalena , Kaczka Piotr

Identyfikatory

DOI

10.15199/65.2019.2.3

Warianty tytułu

EN

The influence of high pressure on the bioavailability of fruit and vegetable antioxidants – lipophilic compounds

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Bioprzyswajalność antyoksydantów obecnych w żywności jest ściśle powiązana z rodzajem związku, jego lokalizacją w tkance oraz składem matrycy. Skutecznym narzędziem badania biodostępności składników żywieniowych są modele symulacji trawienia żołądkowo-jelitowego in vitro. Według najnowszych badań metody przetwarzania żywności wykorzystujące wysokie ciśnienia mogą zwiększać bioprzyswajalność i biodostępność lipofilowych antyoksydantów, zwłaszcza karotenoidów i tokoferoli obecnych w produktach owocowych i warzywnych. Wysokie ciśnienia hydrostatyczne oraz homogenizacja wysokociśnieniowa oddziaływają na strukturę tkanek roślinnych, powodując uszkodzenia naturalnych barier komórkowych i ułatwiając uwalnianie lipofilowych składników z matrycy żywności, a następnie rozpuszczanie ich w tłuszczach. Niejednoznaczne wyniki badań, wynikające z dużej ilości czynników wpływających na bioprzyswajalność, skłaniają do prowadzenia dalszych badań w tej dziedzinie.

EN

The bioavailability of antioxidants present in foods is closely related to the type of compound, its location in the tissue and the composition of the food matrix. The in vitro model of gastrointestinal digestion is an effective tool for studying the bioaccessibility of nutrients. According to the current research high pressure methods of food preservation can increase the bioavailability and bioaccessibility of lipophilic antioxidants, mainly carotenoids and tocopherols, present in fruit and vegetable products. High hydrostatic pressure and high-pressure homogenization affect the structure of plant tissues, causing the damage of natural cellular barriers and facilitating the release of lipophilic compounds from the food matrix and subsequent dissolution in fats. Ambiguous results of the latest research, resulting from a large number of factors affecting bioavailability, lead to further studies in this field.

Słowa kluczowe

PL

bioprzyswajalność; biodostępność; antyoksydanty lipofilowe; wysokie ciśnienia

EN

bioavailability; bioaccessibility; lipophilic antioxidants; high pressures

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Spożywczy
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 73, nr 2
• Strony: 14--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz.

Twórcy

autor

Trych Urszula

• Zakład Technologii Przetworów Owocowych i Warzywnych, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, Warszawa

autor

Skąpska Sylwia

• Zakład Technologii Przetworów Owocowych i Warzywnych, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, Warszawa

autor

Marszałek Krystian

• Zakład Technologii Przetworów Owocowych i Warzywnych, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, Warszawa

autor

Buniowska Magdalena

• Zakład Technologii Mleczarstwa, Wydział Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet Rzeszowski

autor

Kaczka Piotr

• OLIMP LABORATORIES Sp. z o.o. Ośrodek Badawczo-Rozwojowy, Pustynia

Bibliografia

• [1] Alegria A., G. Garcia-Llatas, A. Cilla. 2015. „Static digestion models: General introduction”. W The Impact of Food Bioactives on Health In Vitro and in Vivo Models 3-13. New York: Springer.
• [2] Barba F. J., N. S. Terefe, R. Buckow, D. Knorr, V. Orlien. 2015. „New opportunities and perspectives of high-pressure treatment to improve health and safety attributes of foods. A review”. Food Research International 77 : 725-742.
• [3] Braga A. R. C., D. C. Murador, L. M. S. Mesquita, V. V. Rosso. 2018. „Bioavailability of anthocyanins: Gaps in knowledge, challenges and future research”. Journal of Food Composition and Analysis 68 : 31-40.
• [4] Carbonell-Capella J. M., M. Buniowska, F. J. Barba, M. J. Esteve, A. Frigola. 2014. „Analytical methods for determining bioavailability and bioaccessibility of bioactive compounds from fruits and vegetables: A review”. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 13 (2) : 155-171.
• [5] Cardoso C., C. Afonso, H. Lourenco, S. Costa, M. L. Nunes. 2015. „Bioaccessibility assessment methodologies and their consequences for the risk-benefit evaluation of food”. Trends in Food Science & Technology 41 (1) : 5-23.
• [6] Cilla A., A. Alegria, B. de Ancos, C. Sánchez-Moreno, M. P. Cano, L. Plaza, G. Clemente, M. J. Lagarda, R. Barbera. 2012. „Bioaccessibility of tocopherols, carotenoids, and ascorbic acid from milk-and soy-based fruit beverages: influence of food matrix and processing”. Journal of Agricultural and Food Chemistry 60 (29) : 7282-7290.
• [7] Cilla A., L. Bosch, R. Barbera, A. Alegria. 2018. „Effect of processing on the bioaccessibility of bioactive compounds – A review focusing on carotenoids, minerals, ascorbic acid, tocopherols and polyphenols”. Journal of Food Composition and Analysis 68 : 3-15.
• [8] Colle I., L. Lemmens, S. Van Buggenhout, K. Met, A. M. Van Loey, M. E. Hendrickx. 2013. „Processing tomato pulp in the presence of lipids: The impact on lycopene bioaccessibility”. Food Research International 51 (1) : 32-38.
• [9] Colle I., S. Van Buggenhout, A. Van Loey, M. Hendrickx. 2010. „High pressure homogenization followed by thermal processing of tomato pulp: Influence on microstructure and lycopene in vitro bioaccessibility”. Food Research International 43 (8) : 2193-2200.
• [10] Fernandez-Garcia E., I. Carvajal-Lerida, A. Perez-Galvez. 2009. „In vitro bioaccessibility assessment as a prediction tool of nutritional efficiency”. Nutrition Research 29 (11) : 751-760.
• [11] Galanakis C. M. 2017. „Chapter 1”. W Nutraceutical and Functional Food Components 1-14. Cambridge: Academic Press.
• [12] Gupta R., R. E. Kopec, S. J. Schwartz, V. M. Balasubramaniam. 2011. „Combined pressure–temperature effects on carotenoid retention and bioaccessibility in tomato juice”. Journal of Agricultural and Food Chemistry 59 (14) : 7808-7817.
• [13] Igielska-Kalwat J., J. Gościańska, I. Nowak. 2015. „Karotenoidy jako naturalne antyoksydanty”. Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej 69 : 418-428.
• [14] Knockaert G., A. De Roeck, L. Lemmens, S. Van Buggenhout, M. Hendrickx, A. Van Loey. 2011. „Effect of thermal and high-pressure processes on structural and health-related properties of carrots (Daucus carota)”. Food Chemistry 125 (3) : 903-912.
• [15] Knockaert G., L. Lemmens, S. Van Buggenhout, M. Hendrickx, A. Van Loey. 2012. „Changes in β-carotene bioaccessibility and concentration during processing of carrot puree”. Food Chemistry 133 (1) : 60-67.
• [16] Knockaert G., S. K. Pulissery, I. Colle, S. Van Buggenhout, M. Hendrickx, A. Van Loey. 2012. „Lycopene degradation, isomerization and in vitro bioaccessibility in high pressure homogenized tomato puree containing oil: Effect of additional thermal and high-pressure processing”. Food Chemistry 135 : 1290-1297.
• [17] Marszałek K., J. Krzyżanowska, Ł. Woźniak, S. Skąpska. 2016. „Kinetic modelling of tissue enzymes inactivation and degradation of pigments and polyphenols in cloudy carrot and celery juices under supercritical carbon dioxide”. The Journal of Supercritical Fluids 117 : 26-32.
• [18] Marszałek K., J. Szczepańska, Ł. Woźniak, S. Skąpska, F. J Barba, M. Brnčić, S. R Brnčić. 2019. „The preservation of fruit and vegetable products under high pressure processing”. W Encyclopedia of Food Security and Sustainability, Elsevier 481-492.
• [19] Marszałek K., Ł. Woźniak, S. Skąpska. 2014. „Wysokie ciśnienia w przemyśle owocowo-warzywnym”. Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny 11 (58) : 11-15.
• [20] Marszałek K., P. Doesburg, S. Starzonek, J. Szczepańska, Ł. Woźniak, J. M. Lorenzo, S. Skąpska, S. Rzoska, F. J. Barba. 2019. „Comparative effect of supercritical carbon dioxide and high-pressure processing on structural changes and activity loss of oxidoreductive enzymes”. Journal of CO2 Utilization 29 : 46-56.
• [21] McInerney J. K., A. S. Cathryn, C. M. Stewart, A. R. Bird. 2007. „Effects of high-pressure processing on antioxidant activity, and total carotenoid content and availability, in vegetables”. Innovative Food Science & Emerging Technologies 8 : 543-548.
• [22] Minekus M. 2015. „The TNO gastro-intestinal model (TIM)”. W The impact of food bioactives on health, Springe Cham. 37-46.
• [23] Neumann M., K. Goderska, K. Grajek, W. Grajek. 2006. „Modele przewodu pokarmowego in vitro do badań nad biodostępnością składników odżywczych”. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 13 (1) : 30-45.
• [24] Olędzki R. 2012. „Potencjał antyoksydacyjny owoców i warzyw oraz jego wpływ na zdrowie człowieka”. Nauki Inżynierskie i Technologie 2 (5) : 44-54.
• [25] Palmero P., A. Panozzo, I. Colle, C. Chigwedere, M. Hendrickx, A. Van Loey. 2016. „Role of structural barriers for carotenoid bioaccessibility upon high pressure homogenization”. Food Chemistry 199 : 423-432.
• [26] Palmero P., L. Lemmens, M. Hendrickx, A. Van Loey. 2014. „Role of carotenoid type on the effect of thermal processing”. Food Chemistry 157 : 275-282.
• [27] Panozzo A., L. Lemmens, A. Van Loey, L. Manzocco, M. C. Nicoli, M. Hendrickx. 2013. „Microstructure and bioaccessibility of different carotenoid species as affected by high pressure homogenisation: a case study on differently coloured tomatoes”. Food Chemistry 141 : 4094-4100.
• [28] Rodriguez-Roque M. J., B. de Ancos, R. Sanchez-Vega, C. Sanchez-Moreno, M. P. Cano, P. Elez-Martinez, O. Martin-Belloso. 2016. „Food matrix and processing influence on carotenoid bioaccessibility and lipophilic antioxidant activity of fruit juice-based beverages”. Food & Function 7 (1) : 380-389.
• [29] Svelander C. A., P. Lopez-Sanchez, P. D. A. Pudney, S. Schumm, M. A. G. Alminger. 2011. „High pressure homogenization increases the in vitro bioaccessibility of α- and β-carotene in carrot emulsions but not of lycopene in tomato emulsions”. Journal of Food Science 76 (9) : H215-H225.
• [30] Szczepańska J., K. Marszałek, S. Skąpska. 2017. „Zastosowanie wysokich ciśnień do utrwalania soków NFC”. Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny 61 : 11-12.
• [31] Villemejane C., S. Denis, A. Marsset-Baglieri, M. Alric, P. Aymard, C. Michon. 2016. „In vitro digestion of short-dough biscuits enriched in proteins and/or fibres using a multi-compartmental and dynamic system (2): Protein and starch hydrolyses”. Food Chemistry 190 : 164-172.
• [32] Wawrzyniak A., M. Krotki, B. Stoparczyk. 2011. „Właściwości antyoksydacyjne owoców i warzyw”. Medycyna Rodzinna 1 : 19-23.
• [33] Westphal A., U. Schwarzenbolz, V. Bohm. 2018. „Effects of high pressure processing on bioactive compounds in spinach and rosehip puree”. European Food Research and Technology 244 (3) : 395-407.
• [34] Zielińska A., I. Nowak. 2014. „Tokoferole i tokotrienole jako witamina E”. Chemik 68 (7) : 585–591.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).