Mendelova univerzita v Brně

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici BIOAKTIVNÍ LÁTKY V OVOCI Diplomová práce Vedoucí diplomové práce Vypracoval/a Dr. Ing. Anna Němcová Bc. Hana Baťová Lednice 2013

2

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Bioaktivní látky v ovoci vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům V Lednici, dne Podpis studenta

4 Poděkování Za cenné připomínky při sestavování diplomové práce, pomoc se získáním materiálu a metodickou pomoc při laboratorních pokusech děkuji hlavně paní Dr. Ing. Anně Němcové, Paní Ing. Ludmile Šudrlové, panu Ing. Petru Šnurkovičovi, DiS. a panu Ing. Pavlu Hícovi, Ph.D. Také chci poděkovat své rodině za možnost studovat a podporu při studiu.

5 Obsah 1 ÚVOD CÍL PRÁCE LITERÁRNÍ ČÁST Jádrového ovoce Aronie černá - Aronia melanocarpa syn. Sorbus melanocarpa Biologická aktivita Hrušeň obecná - Pyrus communis L Biologická aktivita Jabloň domácí - Malus domestica Borkh. syn Pyrus malus L Biologická aktivita Jeřáb obecný - Sorbus aucuparia subsp. moravica Biologicka aktivita Kdouloň obecná - Cydonia oblonga Mill., syn. Cydonia vulgaris Biologická aktivita Mišpule německá - Mespilus germanica L. syn. Mespilus comunis Biologická aktivita Jeřáb oskeruše - Sorbus domestica L Biologická aktivita Bioaktivní látky Antioxidanty Antioxidanty jádrového ovoce Karotenoidy Vitamín C Vitamín E Rostlinné fenoly Ostatní antioxidanty Sloučeniny odvozené od porfyritu Kyselina salicylová Zinek Selen Vláknina Rozdělení vlákniny dle rozpustnosti Alkoholy Sorbitol Inositol Další rostlinné látky Kyselina listová Organoleptické znaky ovoce Vzhled Čerstvost Velikost... 41

6 3.3.4 Barevnost Stanovení kvality plodů Chemické, biologické a fyzikální změny během zrání a skladování Specifická hmotnost ovoce Dýchání Intenzita dýchání Transpirace Změny zásobních látek v plodech během zrání a skladování Změny obsahu sacharidu v průběhu zrání ovoce Změny obsahu škrobu a hemicelulosy v průběhu zrání ovoce Změny obsahu jednoduchých sacharidů v ovoci Změny buněčné stěny během skladování Změna obsahu organických kyselin během zrání MATERIÁL A METODY Materiál Metodika Založený pokus Kontrola zdravotního stavu, čerstvosti plodů a úbytku hmotnosti Stanovení pevnosti plodů penetrometrem Stanovení barevnosti plodů Titrační stanovení obsahu veškerých kyselin Stanovení rozpustné sušiny refraktometricky Stanovení kyseliny L- askorbové, citrónové a jablečné Stanovení antioxidační aktivity Statistické metody hodnocení VÝSLEDKY Hodnocení ovocných druhů v průběhu skladování Kontrola zdravotního stavu Kontrola úbytku hmotnosti Pevnost plodů stanovená penetrometrem Barevnost plodů Obsah veškerých kyselin Obsah rozpustné sušiny Jednotlivé kyseliny Antioxidační kapacita DISKUSE ZÁVĚR... 72

7 8 SOUHRN SEZNAM LITERATURY Seznam tabulek Tabulka 1 Obsahové látky v plodech Aronie černé Tabulka 2 Obsahové látky plodu hrušně obecné Tabulka 3 Obsahové látky plodu Jabloně domácí Tabulka 4 Obsahové látky plodu Jeřábu obecného Tabulka 5 Obsahové látky v plodech Kdouloně obecné Tabulka 6 Obsahové látky plodu Mišpule německé Tabulka 7 Obsahové látky plodu Jeřábu oskeruše Tabulka 8 Množství rozpustné a nerozpustné vlákniny ve vybraných potravinách Tabulka 9 Obsah pektinů v čerstvém ovoci Tabulka 10 Obsah D-glucitolu (sorbitolu) v ovoci Tabulka 11 Zhodnocení zdravotního stavu v průběhu skladování Tabulka 12 Stanovení obsahu veškerých kyselin potenciometricky Tabulka 13 Stanovení obsahu rozpustné sušiny refraktometricky Tabulka 14 Zastoupení kyseliny citrónové, jablečné a askorbové Seznam grafů Graf 1 Úbytek hmotnosti na skladovaných plodech Graf 2 Pevnost plodů stanovena penetrometricky Graf 3 Analýza rozptylu pro pevnost plodů, varianta a) Graf 4 Analýza rozptylu pro pevnost plodů, varianta b) Graf 5 Trichromatické charakteristiky L* Graf 6 Analýza rozptylu trichromatické charakteristiky L* Graf 7 Trichromatické charakteristiky a* Graf 8 Analýza rozptylu trichromatické charakteristiky a* Graf 9 Trichromatické charakteristiky b* Graf 10 Analýza rozptylu trichromatické charakteristiky b* Graf 11 Obsah veškerých kyselin Graf 12 Obsah rozpustné sušiny Graf 13 Obsah kyseliny askorbové Graf 14 Obsah kyseliny citrónové... 67

8 Graf 15 Obsah kyseliny jablečné Graf 16 Analýza rozptylu antioxidační kapacity Seznam obrázků a schémat Obrázek 1: Kvercetin Obrázek 2: Katechin Obrázek 3: Průběh dýchání plodů během vývoje a zrání Obrázek 4: Chroma Metr Minolta Obrázek 5: ABBE refraktometr... 52

9 Seznam použitých zkratek WHO DNA LDL HDL UV FRAP HPLC RS ČSN World Health Organisation deoxiribonukleová kyselina lipoprotein o nízké hustotě (low density lipoprotein) lipoprotein o vysoké hustotě (high density lipoprotein) ultrafialové záření železitý redukční antioxidační potenciál (ferric Reducing Antioxidant Power) vysoko-účinná kapalinová chromatografie (High Performance Liquid Chromatography) refraktometrická sušina České státní normy

10 1 ÚVOD Čerstvé ovoce tvoří jednu z nejcennějších složek potravy, protože dodává člověku nepostradatelné látky, jako jsou vitaminy, minerální látky, organické kyseliny a různé biologicky aktivní látky. V současné době se jakost potravin neposuzuje pouze podle parametrů jejich nutriční hodnoty, ale je kladen stále větší důraz na biologickou aktivitu. Bioaktivní látky jsou v dnešní době velmi populárním a často skloňovaným pojmem. Můžeme se s ním setkat nejen v potravinářství a výživě člověka, ale i v kosmetickém průmyslu. V posledních letech se obrátila pozornost vědců na biologické faktory, které nemají zásadní vliv na fyziologii člověka, ale mají nenahraditelnou funkci v lidském organismu. Každý den jsme vystaveni různým druhům stresu, jako je např. nadměrný hluk, chemické znečištění vzduchu, silnější záření v důsledku ozónové díry apod., které nás vystavují riziku civilizačních chorob, snížení imunity, ale i alergiím a vedlejším účinkům léků. Zvýšení spotřeby ovoce by mohlo podstatně přispět k ochraně před těmito stresory. Bioaktivní látky jsou pro člověka hodnotné pro jejich výživový a ochranný charakter. Tyto látky chrání organismus proti škodlivinám, které do lidského organismu přicházejí se stravou nebo jiným způsobem. Vzhledem k nejzávažnější skupině nemocí, tj. ve vztahu k prevenci nádorových onemocnění, jsou nejvíce zkoumány chemoprotektivní látky. Dosud známé ochranné látky se vyskytují převážně v potravinách rostlinného původu, a to nejčastěji v zelenině a ovoci, v menší míře v obilovinách a jiných semenech. U nás se z výše zmíněného důvodu začínají pěstovat i tzv. netradiční ovocné druhy, které rozšiřují běžně dostupný sortiment ovoce a u spotřebitelů získávají na oblibě. Mezi takové ovoce patří i jeřáb obecný, oskeruše, aronie, mišpule, kdouloň nebo také hloh, které náleží do skupiny jádrového ovoce. Jádrové ovoce je označení pro rostliny z čeledi Rosaceae, podčeledi Pomoideae, jejichž dužnaté plody nazýváme malvice. Typickými představiteli jádrovin v našich podmínkách jsou jabloně a hrušně. Pro praktickou část této diplomové práce byly zvoleny Sorbus domestica, Aronia melanocarpa Nero a dvě odrůdy Sorbus aucuparia, a to odrůda Krasavica a Alaja Krupnaja. 9

11 2 CÍL PRÁCE Cílem diplomové práce bylo prostudovat literaturu týkající se bioaktivních látek v ovoci, nastudovat možnosti hodnocení kvality vybraných druhů jádrového nebo méně známého ovoce. V praktické části bude vyhodnocena kvalita ovoce v průběhu skladování v chladírně. Úkolem bude založit pokus s 3 5 druhy ovoce, které se bude vyhodnocovat v pravidelném intervalu co 14 dnů. Během skladování se budou stanovovat a vyhodnocovat tyto parametry: kontrola zdravotního stavu, úbytek hmotnosti plodů, pevnost plodů, obsah rozpustné sušiny, barevnost plodů, obsah veškerých kyselin, antioxidační kapacita Získané výsledky zpracovat tabelárně, statisticky a graficky vyhodnotit. 10

12 3 LITERÁRNÍ ČÁST Ovocem se rozumějí poživatelné plody (nebo semena) různých kulturních i planě rostoucích stromů a keřů s nadzemní dřevitou částí. Společně s charakteristickým znakem ovoce je poměrně vysoká kyselost (ph je zpravidla nižší než 4,3) a přiměřený obsah cukrů. Člení se na ovoce jádrové, peckové a bobulové. Samostatnou skupinou jsou jahody, stolní hrozny, ovoce skořápkové a plody tropů a subtropů. (Kopec a Balík, 2008) Z celé škály rozsáhlého souboru jednotlivých druhů ovoce je tato diplomová práce zaměřena na ovoce ze skupiny jádrovin. Určuje ji zadání diplomové práce, ale také je významná z pohledu obsažených biologicky aktivních látek. Krom nich jádrové ovoce obsahuje značné množství vitaminů, minerálních látek, vlákniny, přírodních barviv, enzymů, organických kyselin, tříslovin atd., které mají výrazné antioxidační účinky. Základní požadavky jádrového ovoce jsou jakostně vymezeny: ČSN (jádrové ovoce); (aronie, jeřabiny, kdoule, mišpule); Nařízení komise (ES) č. 85/2004, kterým se stanoví obchodní norma pro jablka; Nařízení komise (ES) č. 86/2004, kterým se stanoví obchodní norma pro hrušky. Tržní ovoce musí být zpravidla ručně česané tak, aby nedošlo ke zbytečnému poranění nebo poškození, které by způsobilo jejich pozdější zkázu. Sklízí se v optimálním stupni zralosti, podle odrůdy a určeného účelu sklizně. Významnou charakteristikou plodů jádrového ovoce je čerstvost, křehkost a typická odrůdová chuť a vůně. Plody musí mít svěží vzhled, zcela se vylučují plody scvrklé, vrásčité a s nepevnou konzistencí. (Kopec a Balík, 2008) Ovoce a zelenina patří z hlediska uchování svých biologických hodnot mezi nejcitlivější potravinové skupiny. Při neodborné posklizňové manipulaci může dojít ke značným ztrátám biologicky účinných látek. (Gritzová, 2008) 11

13 3.1 Jádrového ovoce Jádrové ovoce patří do čeledi růžovitých (Rosaceae). Užitkovou částí je typ nepravého, nepukavého, dužnatého plodu zvaný malvice, který má semena jádra, uložena v tvrdoblanitém jádřinci. Plody dozrávají podle druhů a odrůd v různou dobu. (Zemanová, 2011) Aronie černá - Aronia melanocarpa syn. Sorbus melanocarpa Drobné tmavě modré souplodí malvic dozrává koncem srpna až začátkem září. Plody mají příjemnou, sladce navinulou chuť. Lze je konzumovat syrové, ale zpravidla se zpracovávají konzervárensky. (Šapiro, 1988; Kopec a Balík, 2008) Biologická aktivita Jejich biologická hodnota spočívá ve vysokém obsahu fyziologicky aktivních látek v plodech, především fenolových sloučenin: antokyany, leukoantokyany, katechiny, flavonoly, fenolové kyseliny, vitamín C, vitamíny skupiny B, karoten, rutin, třísloviny, pektinové látky, sorbitol (kolem 3,5 %) a značné množství minerálních látek (bor, fluor, železo, měď, mangan, molybden, kobalt, jód (do 40µg.100g -1 ze sušiny dužniny bez semen). Bylo zjištěno, že šťáva z těchto plodů vyrovnává procesy vzruchu a útlumu v mozku a snižuje tak emocionální nerovnováhu. Má příznivé účinky při vysokém krevním tlaku, ateroskleróze a gastritidách a také podporuje snižování cholesterolu. (Šapiro, 1988; Stratil, 1993a; Kopec a Balík, 2008) 12

14 Tabulka 1: Obsahové látky v plodech Aronie černé (Kopec, 1998) Základní složky g.kg -1 Minerální látky mg.kg -1 Vitamíny mg.kg -1 Voda 780 Ca - vápník 130 PP - niacin 1,5 Sušina 220 Fe - železo 12 B9 folacin Bílkoviny 17 P - fosfor kys. pantotenová Lipidy 7 K - draslík 2680 C - kys. askorbová 44 Sacharidy 170 E - tokoferol 1,4 Popeloviny 7 P - a bioflavonoidy 900 Vláknina Hrušeň obecná - Pyrus communis L. Plody jsou hruškovitého tvaru, žlutě, oranžově až červeně zbarvené, u některých druhů i zeleně. Kolem cévních svazků v blízkosti jádřince vznikají sklereidy (kamenné buňky), v závislosti na odrůdě a prostředí. (Červenka, 1972; Nečas, 2004, in Vinklárková, 2010) Biologická aktivita Hlavní přínos spočívá ve vysokém podílu vody, který zajišťuje rychlý přísun uvolněných živin do střev. Řadí se mezi nejvhodnější potravinu pro chelatační terapii. Pomáhá z těla vyvazovat, neutralizovat a vylučovat kovy a jedovaté látky, jako je olovo, rtuť, kadmium nebo konzervační přísady, které se do něj dostaly nevhodně zvolenou stravou. Pektinové látky a třísloviny hrušek působí ochranně na sliznici žaludku a střev. Fenolové sloučeniny (katechiny, leukoantokyany, flavonoly) působí protizánětlivě, protiskleroticky a příznivě proti kašli. (Stratil, 1993a; Oberbeil a Lentzová, 2003) Plody obsahují 2 % cukru sorbitu. Z minerálních látek je cenný obsah železa a křemíku. Hrušky jsou docela bohaté na kyselinu listovou, která je důležitá pro růst a krvetvorbu, draslík a vitamín C. (Stratil, 1993b; Oberbeil a Lentzová, 2003) 13

15 Tabulka 2: Obsahové látky plodu hrušně obecné (Kopec, 1998) Základní složky g.kg -1 Minerální látky mg.kg -1 Vitamíny mg.kg -1 Voda 775 Ca - vápník 140 A - jako karoten 0,18 Sušina 225 Fe - železo 7,3 B1 - thiamin 0,42 Bílkoviny 5 Na - sodík 19 B2 - riboflavin 0,68 Lipidy 4 Mg - hořčík 94 B6 - pyridoxin 1,14 Sacharidy 158 P - fosfor 110 PP - niacin 0,9 Popeloviny 3,4 Cl - chlor 38 B9 folacin (k. listová) 0,73 Vláknina 24 K - draslík kys. pantotenová 0,7 Zn - zinek 1,2 C - kys. Askorbová 28 I - jod 0,014 E - tokoferol 5 Mn - mangan H - biotin 0,002 Se - selen S - síra 50 Cu - měď 0,6 P - a bioflavonoidy Jabloň domácí - Malus domestica Borkh. syn Pyrus malus L. Jablka jsou naše nejznámější a nejvýznamnější domácí ovoce. Existuje na 2000 kulturních odrůd jabloní, v ČR existuje 60 odrůd jablek povolených k pěstování a na prodej. (Oberbeil a Lentzová, 2003) Biologická aktivita Britští vědci zjistili, že konzumace minimálně dvou jablek týdně, snižuje riziko vzniku astmatu o %. Propuknutí astmatu mohou omezovat flavonoidy z jablek prostřednictvím antialergenní, antioxidační a protizánětlivé odezvy. (Kopáčová, 2002) Na základě měření expiračního objemu prokázali, že funkce plic u konzumentů jablek je mnohem lepší než u jedinců, kteří jablka nejedí. (Kopáčová, 2003) Epidemiologové z finského Národního institutu veřejného zdraví a výzkumníci z Havaje zjistili, že fytonutrienty v jablkách, mohou chránit před kardiovaskulárními 14

16 onemocněními tím, že zabraňují oxidaci LDL-cholesterolu. Potvrdili, že konzumace většího množství jablek vede k nižšímu riziku náhlých mozkových příhod. (Kopáčová, 2003) Fenolové sloučeniny obsažené v plodech jabloně upevňují stěny cév, snižují její křehkost a propustnost, a také podporují přivlastňování kyseliny askorbové. K fenolovým sloučeninám jablek patří kvercetin, epikatechin, gallokatechin a další katechiny, chlorogenové kyseliny, leukoantokyany a v intenzivně zbarvených plodech také antokyany. Z organických kyselin plody obsahují především kyselinu jablečnou, citrónovou a rovněž stopy kyseliny salicylové, borité, chininové, kávové, chlorogenové a další. Z cukrů převládá glukóza a fruktóza, sacharóza je obsažená méně. V jedlé části jablek je obsaženo 1 % sorbitu. V nezralých plodech převažuje škrob. Při dozrávání plodů se škrob postupně štěpí a uvolňuje se cukr, který nahrazuje cukr nemocným cukrovkou. Tabulka 3: Obsahové látky plodu Jabloně domácí (Kopec, 1998) Základní složky g.kg -1 Minerální látky mg.kg -1 Vitamíny mg.kg -1 Voda 790 Ca - vápník 90 A - jako karoten 0,27 Sušina 210 Fe - železo 7,1 B1 - thiamin 0,5 Bílkoviny 4 Na - sodík 17 B2 - riboflavin 0,46 Lipidy 3,7 Mg - hořčík 58 B6 - pyridoxin 0,41 Sacharidy 144 P - fosfor 100 PP - niacin 1 Popeloviny 3,7 Cl - chlor 35 B9 folacin (k. listová) 0,23 Vláknina 18 K - draslík kys. pantotenová 0,6 Energetická hodnota Zn - zinek 1,4 C - kys. Askorbová 48 I - jod 0,2 E - tokoferol 4,9 Mn - mangan 0,4 H - biotin 0,012 Se - selen - P - a bioflavonoidy S - síra 144 Cu - měď 0,2 15

17 3.1.4 Jeřáb obecný - Sorbus aucuparia subsp. moravica Jeřabiny jsou souplodí drobných malvic, oranžově červené až červené barvy, uspořádané v chocholících. K přímému konzumu se nehodí, pěstují se pro konzervování, ale především k výrobě likérů, destilátů a vína. (Sus, 1992; Kopec a Balík, 2008) Tabulka 4: Obsahové látky plodu Jeřábu obecného (Kopec, 1998) Základní složky g.kg -1 Minerální látky mg.kg -1 Vitamíny mg.kg -1 Voda 760 Ca - vápník 400 A - jako karoten 12,6 Sušina 240 Fe - železo 12,6 B1 - thiamin 0,66 Bílkoviny 10 Na - sodík 330 B2 - riboflavin 0,38 Lipidy 3,2 Mg - hořčík 50 B6 - pyridoxin Sacharidy 226 P - fosfor 138 PP - niacin 1,9 Popeloviny 8 Cl - chlor 48 B9 folacin (k. listová) 1,5 Vláknina 29 K - draslík kys. pantotenová Zn - zinek 1,7 C - kys. Askorbová 600 I - jod - E - tokoferol 20 Mn - mangan 50 H - biotin Se - selen - P - a bioflavonoidy S - síra - Cu - měď Biologicka aktivita Extrakty z plodů se využívaly i při léčení a prevenci onemocnění dýchacích orgánů. Jeřáb působí příznivě při vysokém krevním tlaku, ateroskleróze a gastritidách. (Stratil, 1993b; Darius, 2005b) Plody obsahují vysoký podíl vitamínu C, který je zároveň díky obsahu flavonoidů (4 až 6 %) velmi stabilní i po zpracování. Při dozrávání obsah cukrů vzrůstá. Hodnotnou složkou plodů jeřabin je sorbit (3,5 %), který se z plodů získává průmyslově. Sorbit je vhodným sladidlem pro diabetiky a také surovinou pro výrobu kyseliny askorbové. Z kyselin je zde přítomná kyselina jablečná, jantarová, citrónová, sorbová (působí 16

18 antimikrobiálně), tříslová a další. Z minerálních prvků obsahuje větší množství bóru, fluóru, železa, mědi, manganu, molybdenu, kobaltu, jódu (40 µg.100g -1 ) aj. (Stratil, 1993b; Kopec a Balík, 2008) Kdouloň obecná - Cydonia oblonga Mill., syn. Cydonia vulgaris Plody jsou žebernaté malvice, hruškovitého nebo jablkovitého tvaru. Slupka je v době dozrávání zpočátku silně plstnatá, ale postupem plsť mizí a plody se stávají hladké. Plody získají citrónově žlutou barvu. Dužina je tvrdá, silně aromatická a natrpklá. V době sklizňové zralosti jsou plody velmi tvrdé, chutnají suše a v tomto stavu jsou konzumovatelné až po vhodné kulinární úpravě. Plody lze zpracovat kompotováním, vařením nebo sušením, popřípadě se používají pro výrobu moštů, vín a sirupů. (Sus, 1992; Kopec a Balík; 2008; Nečas, 2010) Tabulka 5: Obsahové látky v plodech Kdouloně obecné (Kopec, 1998) Základní složky g.kg -1 Minerální látky mg.kg -1 Vitamíny mg.kg -1 Voda 860 Ca - vápník 86 A - jako karoten 0,28 Sušina 140 Fe - železo 10 B1 - thiamin 0,38 Bílkoviny 4 Na - sodík 102 B2 - riboflavin 0,33 Lipidy 4,2 Mg - hořčík 73 B6 - pyridoxin 0,5 Sacharidy 124 P - fosfor 129 PP - niacin 1,7 Popeloviny 3,7 Cl - chlor 20 B9 folacin (k. listová) 0,5 Vláknina 16 K - draslík kys. pantotenová energetická hodnota Zn - zinek 0,2 C - kys. Askorbová 100 I - jod - E - tokoferol Mn - mangan - H - biotin 0,001 Se - selen - P - a bioflavonoidy 17

19 Biologická aktivita Dužnina je bohatá na pektinové látky, třísloviny a slizy. Antioxidační aktivita je způsobena celou řadou polyfenolových látek: flavonoidy, kvercetinem, rutinem, kempferolem, nebo také vyšším množstvím vitamínu C. Rutin je nejčastěji se vyskytující glykosidickou formou kvecetinu. Z jednotlivých významných bioaktivních látek kdoulí jsou známy vedle fenolických látek a kyselin také volné aminokyseliny a kyselina kafeonylchinová. Třísloviny mají antioxidační a protizánětlivý účinek na střevní sliznici, jsou částečně antilaxativní. (Kopec a Balík, 2008; Sengee, 2010) Mišpule německá - Mespilus germanica L. syn. Mespilus comunis Plody tvoří menší malvice, s hrubší zlatavě hnědou, na povrchu drsnou slupkou. Dužnina je poživatelná teprve po namrznutí nebo delším skladování, kdy dojde ke hniličení. (Sus, 1992; Kopec a Balík, 2008) Tabulka 6: Obsahové látky plodu Mišpule německé (Kopec, 1998) Základní složky g.kg -1 Minerální látky mg.kg -1 Vitamíny mg.kg -1 Voda 745 Ca - vápník 300 A - jako karoten - Sušina 255 Fe - železo 5 B1 - thiamin - Bílkoviny 5 Na - sodík 60 B2 - riboflavin - Lipidy - Mg - hořčík 110 B6 - pyridoxin - Sacharidy 106 P - fosfor 280 PP - niacin - Popeloviny - Cl - chlor 30 B9 folacin (k. listová) - Vláknina 92 K - draslík kys. pantotenová Zn - zinek - C - kys. Askorbová 20 I - jod - E - tokoferol - Mn - mangan - H - biotin - Se - selen - P - a bioflavonoidy - S - síra 170 Cu - měď 1,7 18

20 Biologická aktivita Působí svíravě, hepatoprotektivně a diureticky. Příznivě účinkuje na kardiovaskulární choroby a nemoci oběhového systému. Napomáhá snižovat hladinu cholesterolu a užívá se při zánětlivých onemocnění dýchacích cest (Pamplona-Roger, 2005; Nachtmanová, 2007) Jeřáb oskeruše - Sorbus domestica L. Plody jsou nejčastěji hruškovitého tvaru, žluto- až hnědozelené, na straně přivrácené ke slunci se zbarvují do červena. Váha plodu se u nás pohybuje mezi 6-15 g, průměr plodu 2,5 až 3,0 cm. V jižní Evropě mohou být plody větší, s průměrem až 5 cm a váhou přes 25 g. (Anonym, 2011b) Plody se vyznačují sladkou, šťavnatou a aromatickou chutí, ovšem pro konzumaci je vhodné nechat je uležet, dokud nezhnědnou. Fáze hnědnutí se označuje jako tzv. zhniličkovatění. Pak se trpká chuť, která je způsobena velkým obsahem tříslovin, změní na charakteristicky příjemně nasládlou. (Andrlová, 2011) Tabulka 7: Obsahové látky plodu Jeřábu oskeruše (Hrdoušek, 2003) Základní složky Podíl v % voda 78,00 cukry (glukóza 3%, fruktóza 10%, sacharóza 2%) 15,00 organické kyseliny (jablečná, vinná, citrónová, parasorbinová) 0,70 kyselina askorbová (40mg.100g -1 ) 0,04 celulóza 3,50 pektiny 2,00 třísloviny 0,50 bílkoviny 1,50 minerální soli (Ca, K, P, Mg, I, B, Fe, Mn) 0,80 19

21 Biologická aktivita Plody oskeruší jsou zdrojem cukrů (fruktózy 8-11 %, glukózy 5 %, sacharózy), organických kyselin, bílkovin, pektinů, taninů a minerálních látek (vápník, draslík, fosfor, hořčík, jód, bór, železo 0,76-0,94 %). Působí jako mírné diureticky a antirevmaticky (Hrdoušek, 2003). Můžou se užívat při střevních potížích (sušené ovoce se používá jako statikum, zatímco syrové má projímavé účinky). V případě smísení oskerušovice s bylinkami a medem je možné léčit i nachlazení. (Anonym, 2011b) 3.2 Bioaktivní látky Bioaktivní látky jsou látky v potravinách, které nemají žádný výživový, nýbrž zdraví podporující charakter. V řadě druhů zeleniny a ovoce byly identifikovány konkrétní látky s antikancerogenním a antimutagenním působením. Mikronutrienty lze definovat jako látky, které blokují jednotlivé stupně v procesu kancerogeneze. (Kostiuk, 2002; Mann, 2005) Bioaktivní látky ovlivňují některé pochody v organismu, zejména posilují přirozené obranné mechanismy proti škodlivým vlivům prostředí, působí preventivně proti nemocem, ovlivňují příznivě fyzický a duševní stav a zpomalují proces stárnutí. V první řadě se jedná o sekundární rostlinné látky, balastní látky a látky ve fermentovaných potravinách. Nejvýznamnější z nich jsou třísloviny, glykosidy, barviva, silice a enzymy. (Stratil, 1993a; Ditrich a Leitzmann, 1999; Kalač, 2003) Nejčastější biologicky aktivní látky v potravinách: 1. Alkoholické cukry (xylitol, sorbitol, mannitol ad.) 2. Alkoholy 3. Aminokyseliny, peptidy a bílkoviny 4. Antioxidanty a fytochemikálie (vitamin E, C, Zn, Cu, Se, flavonoidy) 5. Glykosidy 6. Mastné kyseliny 7. Minerální látky a stopové prvky (Se, Zn) 8. Oligosacharidy (inulin) 9. Vitaminy (E, C aj.) 10. Vláknina (Kalač, 2003) 20

22 Sekundární rostlinné látky se vyskytují, na rozdíl od primárních, jen v malém množství. Označení, sekundární, je odlišuje od sacharidů, bílkovin, tuků a vlákniny, které se tvoří v rostlině v primární látkové výměně. Skládají se z mnoha odlišných chemických sloučenin a mají zpravidla farmakologické účinky. Sekundární rostlinné látky, jako aromatické látky, mají vliv na výběr potravin, ve farmacii slouží jako základ pro řadu léků. S běžnou stravou přijímáme denně asi 1,5 gramů těchto látek. (Viscojis, 2011; Mann, 2005) Člověk tyto látky přijímá po milióny let, přispívají pravděpodobně od nepaměti pozitivně na naše zdraví a výkonnost. Je předpokladem, že člověk je na tyto látky tak zvyklý, že jakákoliv změna stravy v posledních sto až dvě stě letech musela nutně vést k nemocím. S plnohodnotnou stravou přijímáme sice dostatek sekundárních látek, avšak průměrný občan se nestravuje plnohodnotně. Tohle je jedno z mnoha vysvětlení, proč jsou lidé v bohatých a v nadbytku žijících průmyslových zemích, postihnuti civilizačními chorobami. (Ditrich a Leitzmann, 1999) Tyto látky se zkoumají pro předpoklad, že hrají významnou roli v prevenci a léčbě v nejzávažnější skupině nemocí tj. ve vztahu k prevenci nádorových onemocnění. Některé z nich mají i jiné důležité funkce v organismu a patří současně do skupiny esenciálních živin. (Stratil, 1993a) Antioxidanty Antioxidanty jsou považovány jako látky, jejichž molekuly omezují aktivitu kyslíkových radikálů a které převádějí do méně reaktivních nebo nereaktivních forem. Jiná definice je charakterizuje jako sloučeniny, které regulují oxidační pochody v organismu, zabraňují nežádoucím reakcím a poskytují ochranu buněčným strukturám proti volným radikálům. Antioxidační působení se týká ochrany buněk a jejich struktur před nežádoucím působeních těchto radikálů a podílejí se současně na eliminaci účinků tzv. oxidačního stresu v živočišných i rostlinných buňkách. Antioxidanty enzymové a neenzymové tvoří tzv. přirozený ochranný systém organismu před nežádoucími změnami, kterým nejčastěji jsou nenasycené mastné kyseliny, na které aminokyseliny, zejména esenciální aminokyseliny tryptofan a methionin, působení na integritu a následně permeabilitu membrán a řadu strukturálních dezintegračních změn s funkčními projevy (Kopřiva, 2011). Antioxidanty obecně pracují nejefektivněji jako skupina. Vyplývá to z jejich synergických vlastností. (Passwater, 2002) 21

23 Za antioxidant se považuje jakákoliv látka, která, jestliže je přítomná v nízkých koncentracích ve srovnání s oxidovatelným substrátem, významně oddaluje nebo zamezuje oxidaci tohoto substrátu. Oxidovatelným substrátem může být téměř vše obsažené v potravinách a živých tkáních, např. proteiny, lipidy, sacharidy a DNA. (Kvasničková, 2000a) Mezi účinné přírodní antioxidanty, které jsou součástí naší potravy, patří betakaroten, vitamin C, vitamin E a velká skupina látek označovaných souhrnně jako polyfenoly. V poslední době je ve větší míře věnována pozornost názorům, že zvýšená konzumace zeleniny a ovoce může snižovat riziko vzniku některých forem rakoviny, kardiovaskulárních chorob a některých dalších onemocnění. (Trna a Táborská, 2002) Antioxidanty jsou významné hlavně pro kuřáky, protože jim nikotin snižuje hladinu antioxidantů v krvi. Potraviny živočišného původu obsahují méně antioxidantů co do počtu i do množství. Antioxidační účinnost čerstvého či mraženého ovoce a zeleniny bývá vyšší než účinnost tepelně zpracovaného. Záleží samozřejmě na délce a způsobu ohřevu. Účinnost zpracovaného ovoce či zeleniny klesá působením vzdušného kyslíku, slunečního světla, kovů (zejména železa a mědi) a závisí i na stáří konzervy. V antioxidačním účinku se vitamín C a vitamín E vzájemně posilují. (Kopec, 2010) Antioxidanty jádrového ovoce Karotenoidy Karotenoidy jsou tetraterpeny, které obsahují v molekule 40 atomů uhlíku. (Velíšek a Hajšlová, 2009a) Některé karotenoidy mají ve své molekule skupiny obsahující kyslík. Chemická struktura určuje jejich vlastnosti: jsou rozpustné v tucích (lipofilní) a nerozpustné ve vodě, jsou poměrně citlivé vůči oxidaci, zejména při působené ultrafialového záření a jsou intenzivně žluté, oranžově či červeně zbarvené. Systém četných dvojných vazeb střídajících se s vazbami jednoduchými (konjugované uspořádání) umožňuje likvidovat rizikové volné radikály. Tuto roli plní primární karotenoidy v zelených částech rostlin, kde chrání fotosyntetický aparát před poškozením vlivem příliš intenzivního slunečního záření. Jako karotenoidy sekundární se označují barviva plodů a květů. Jejich úlohou je lákat roznášeče semen a opylovače. 22

24 Nejznámější skupinou karotenoidů jsou karoteny. Z těch je beta-karoten nejrozšířenější a nejvýznamnější jako látka, z níž vzniká v lidském organismu vitamín A. Karoteny alfa- a gama- se vyskytují v menší míře. Z dalších rozšířených karotenoidů se již vitamín A vytvářet nemůže, jsou však účinnými antioxidanty. Patří mezi ně lykopen, kapsantin, zeaxantin, lutein, kryptoxantiny, violaxantin a neoxantin. (Kalač, 2003) Biologické účinky Roli antioxidantů plní karotenoidy ve své původní formě, aniž by se přeměnily na vitamín A. Dokáží přeměnit rizikovou energii ultrafialového záření, předávanou tzv. aktivním formám kyslíku, na teplo. Tím omezí volné radikály, které by mohly poškodit nukleové kyseliny a strukturu buněk tak vážně, že by došlo k mutacím. (Kalač, 2003) Výzkumy ukazují, že karoteny působí velice kladně na náš imunitní systém. Bylo například prokázáno, že velké dávky beta-karotenu zvyšují množství pomocných buněk T a zvyšují účinnost interferonu, což jsou všechno činitelé významní pro náš obranný systém. Tyto vlastnosti se dají využít při léčení některých nemocí, například při léčbě únavového syndromu, AIDS nebo rakoviny. Beta-karoten také zabraňuje vzniku některých onemocnění kardiovaskulárního systému, např. aterosklerózy. Jelikož působí jako antioxidant, nedovolí buňkám s vysokým obsahem cholesterolu, aby se usazovaly na stěnách cév a vytvářely tak tukové vrstvy (Ortenbergová, 2003). Při nedostatku beta-karotenu se zvyšuje riziko rakoviny a klesá celková obranyschopnost organismu. Pokud není tělu dodáván ani vitamín A, není z čeho tento vitamín vyrábět, a to s sebou nese významná zdravotní rizika. Při předávkování betakarotenem (na rozdíl od vitamínu A) nehrozí žádné vážnější zdravotní problémy. (Anonym, 2011a) Některé studie provedené ve Finsku a USA přinesly překvapující zjištění. Při dlouhodobém podávání beta-karotenu v dávce mg denně na osobu ve formě farmakologických preparátů, tedy čisté látky, se prokazatelně zvýšilo riziko vzniku rakoviny plic u kuřáků. Beta-karoteny a pravděpodobně i další karotenoidy, se při vysokém příjmu mění z antioxidační na prooxidační tzn., že oxidační procesy urychluje. (Kalač, 2003) Je prokázáno, že syntetický beta-karoten působí na lidský organismus jinak než přírodní, a to spíše negativně. Studie, sledující vliv přírodního beta-karotenu na incidenci nádorů různých orgánu, prokazovaly snížení incidence nádorů. Podle Světové 23

25 zdravotnické organizace (WHO) syntetický beta-karoten také patří k látkám, které zvyšují riziko srdečně-cévních onemocnění. (Anonym, 2011a) Vitamín C Vitamin C, neboli kyselina L-askorbová, je základní biologicky aktivní sloučeninou. Aktivitu vykazuje pouze L-askorbová kyselina. (Velíšek a Hajšlová, 2009a) V posledních letech zaujal tento vitamín klíčovou roli při prevenci a léčbě onemocnění imunitního systému. (Ortenbergová, 2003) Jeho nedostatek vyvolává skorbut, jehož příznaky jsou krvácení z dásní, únava, snížená obranyschopnost, srdeční potíže, opožděná hojivost ran a při dlouhotrvajícím úplném nedostatku vitamínu C až smrt. Při správném zásobení organismu vitamínem C se zvyšuje činnost mozku a urychlují se nervově svalové reakce. Některé látky narušují účinek vitamínu C. Mohou to být některá sedativa, hypnotika a antikoncepční pilulky. Vitamín C se snadno slučuje s kyslíkem a ztrácí tím svojí účinnost. Jeho rozklad podporuje přítomnost železa, mědi a enzymů, které se uvolňují z narušeného pletiva (krájením, rozmělněním apod.) Na rozkladu se podílí rovněž zvýšená teplota a světlo. (Kopec, 2010) Biologická účinnost U nemocných rakovinou, je-li podáván vitamín C ve vyšších dávkách (2-7 g, resp. až 12 g denně) výrazně prodlužuje dobu přežívání. Askorbová kyselina může zmenšit účinek chemoterapie, je-li užívána paralelně. Většina chemických léků hubících rakovinové buňky představuje výrazné volné radikály, takže antioxidanty chrání před poškozením nejen zdravé, ale i nemocné buňky. Na druhé straně kdykoliv je to možné, např. před zahájením léčby chemoterapií, během léčby některými látkami, které nemají účinek volných radikálů, v přestávkách léčby a po jejím ukončení je doporučeno zásobit se antioxidanty a vitamíny. Při dlouhodobém resp. trvalé denní užívání 500 mg vitamínu C se snižuje pravděpodobnost výskytu zhoubného nádoru o % a při denním užívání 750 mg se snižuje pravděpodobnost výskytu srdečních a oběhových onemocnění a zhoubného nádoru o 60 %. (Darius, 2005a) 24

26 Spolu s kyselinou askorbovou jsou důležitou součástí antioxidačního komplexu jablek také polyfenolickými látkami askorbová kyselina, která v antioxidačním působení přímo navazuje na polyfenolický komplex. Obsah askorbové kyseliny v jablkách tvoří 1,8-6,4 mg.100g -1, jablkovém kompotu 1,0 mg.100g -1 a sušených jablkách 12,0 mg.100g -1. Askorbová kyselina a organické kyseliny mají také synergický účinek v diskoloraci ovoce. (Lachman, Orsák a Pivec, 2000) Vitamín E Do skupiny vitaminu E patří tokoferoly a tokotrienoly. Jejich klíčová role není jen ve fotosyntéze, a antioxidační ochranně, ale jsou rovněž důležité v lidské potravě. Tokoferoly se syntetizují v listech, odkud jsou dále rozváděny do celé rostliny. Koncentrace úměrně závisí na světelné intenzitě a suchu. Nejrozšířenější je alfa-tokoferol a jeho biologická aktivita je dvojnásobná než beta- a gama-tokoferoly. (Kvasničková, 2000a; Smirnoff, 2005) Působí jako antioxidant a je nezbytný pro dělení buněk, pro správnou funkci nervů, svalů, mozku, ledvin a jater. Zvyšuje životnost červených krvinek a podle nejnovějších výzkumů zpomaluje stárnutí. Označuje se také jako antisterilní vitamín. (Kopec, 2010) Biologické účinky 1) Antioxidant - lapač volných radikálů Hlavní, v tucích rozpustný antioxidant, v těle zabraňuje oxidaci lipidových složek buněčných membrán, krevních tuků, cholesterolu a dalších tukových látek v organismu. Vitamín E chrání tuky před mnoha vlivy, které je oxidativním mechanismem narušují (horko, světlo, těžké kovy, nevázané železo či měď, určité léky a průmyslová rozpouštědla). Oxidace krevních tuků a cholesterolu je primární spouštěč tvorby aterosklerotických plátů v cévách a tím pádem rizikový faktor onemocnění cév a srdce. Čím větší je konzumace tuků, tím více je potřeba vitamínu E. Ačkoliv všechny tkáně v těle potřebují vitamín E, srdce, cévy, nervový systém (včetně mozku), reprodukční orgány, imunitní systém, oči, šlachy a kůže jsou nejvíce náchylné k problémům vznikajícím z nedostatku vitamínu E. 25

27 2) Podpora srdce a cév Vitamín E neutralizuje hydroperoxidové radikály, které oxidují LDL (špatný) cholesterol a krevní tuky, čím zvyšují riziko aterosklerózy a onemocnění srdce a cév. Tento vitamín současně zvyšuje hladinu HDL (dobrého) cholesterolu, pokud je nízká, zvyšuje odbourávání LDL a fibrinu (proteinu účastnícího se tvorby krevních uzávěrů), zabraňuje srážení krevních destiček a vytváření trombů (cévních uzávěrů) a pomáhá obnovit normální srdeční rytmus (reguluje odpověď srdečního svalu na vápník). Mnoho studií potvrdilo, že vitamín E je značnou prevencí onemocnění srdce a cév. Například rozsáhlé dvě studie z roku 1993 (zahrnující zdravotních sester a mužů pracujících ve zdravotnictví) prokázaly, že užívání vitamínu E výrazně snížilo riziko onemocnění srdce. Zdravotní sestry užívající minimálně 67 mg vitamínu E denně více než dva roky měly o 41 % nižší riziko než sestry, které vitamín E neužívaly. Muži užívající alespoň 20 mg denně, měli o 31 % menší riziko. Statisticky významné snížení rizika bylo zaznamenáno pouze u těch jedinců, kteří užívali vitamín E ve formě suplementů. Cambridžská studie z roku 1996 prokázala, že vitamín E poskytuje i silný terapeutický účinek. Pacientům s diagnózou srdečního onemocnění byl podáván vitamín E v dávce 268 mg nebo 536 mg denně nebo placebo. Ti, kteří užívali vitamín E, měli o 77 % nižší riziko infarktu než ti, co užívali placebo. Účinek byl znatelný po 1 roce léčby vitamínem E. 3) Podpora cirkulace krve Vitamín E značně podporuje tepennou, žilní i vlásečnicovou cirkulaci. Vědci zaznamenali terapeutické či preventivní účinky u mnoha onemocnění souvisejících s narušením cirkulace krve např. ateroskleróza, Raynaudův syndrom - extrémní citlivost prstů na chlad, mrtvice, návaly horka, edémy, kapilární hemoragie a křeče dolních končetin při chůzi. 4) Regulace hladiny krevního cukru Vitamín E zvyšuje insulinovou senzitivitu i glukózovou toleranci. Suplementace zároveň snižuje hladinu triglyceridů a zlepšuje poměr dobrého a špatného cholesterolu u diabetických pacientů. Typické dávkování v takových případech je 906 mg denně. Vysoká hladina cukru je predispozicí pro vysokou hladinu krevních lipidů, rizikový 26

28 faktor onemocnění srdce a cév. Tento fakt opodstatňuje vyšší příjem vitamínu E při zvýšené hladině krevního cukru. 5) Ochrana buněk Oxidační změny tukových složek v buněčných membránách mohou vést k poškození buněk a vzniku buněčných abnormalit. Vitamín E hraje významnou roli v ochraně buněčných membrán. 6) Podpora mozku a nervového systému Vysoká koncentrace tuků v mozku, páteřních a periferních nervech činí celý nervový systém velmi náchylný k poruchám funkce při oxidačním stresu. Mnoho onemocnění mozku a nervů je způsobena oxidativním poškozením a nedostatkem vitamínu E. Například vědecké studie prokázaly účinek vitamínu E u Alzheimerovy choroby, Parkinsonovy choroby, zánětů nervů, poškození obličejových nervů vlivem užívání drog a u nervosvalových degenerací (ALS - Amyotrofická laterální skleróza, onemocnění Charcot- Marie- Tooth). 7) Zdraví kůže Vědecké důkazy podporují užívání vitamínu E při kožních potížích. Jsou zaznamenány úspěchy při léčbě kožních vředům, seberoické dermatitidy, akné (v kombinaci se selenem) a sklerodermie. Vitamín E v kombinaci s vitamínem C je prevencí spálení kůže na slunci. Tyto výzkumy se týkaly vnitřního užívání, avšak i místní aplikace je velmi užitečná. Je pravděpodobné, že léčivé účinky vitamínu E souvisí s jeho antioxidační aktivitou a protizánětlivými vlastnostmi (Anonym, 2005) Rostlinné fenoly Fenoly jsou součástí prakticky všech potravin. Jsou velice heterogenní skupinou sloučenin, z nichž se uplatňují jako vonné a chuťové látky, přírodní barviva (Velíšek a Hajšlová, 2009b). Jde o velkou heterogenní skupinu sekundárních metabolitů rostlin. Fenolové sloučeniny lze dělit na jednoduché fenoly, flavonoidy a třísloviny (Kvasničková, 2000a). 27

29 Jednoduché fenoly Jde o malé molekuly, které vznikají hydroxylací nebo metoxylací benzoové nebo skořicové kyseliny. a) deriváty hydroxybenzoové kyseliny (galová, kumarová) Běžně se vyskytují ve vázané formě. Jsou strukturální složkou ligninů a hydrolyzovatelných taninů. Vyskytují se také ve formě organických kyselin a cukerných derivátů. Obsah hydroxybenzoových kyselin v potravinách rostlinného původu je obecně nízký. Výjimku tvoří: ostružiny, maliny, červený a černý rybíz a jahody a některé druhy zeleniny, např. cibule a křen, ve kterých může být obsah hydroxybenzoových kyselin velmi vysoký. b) deriváty hydroxyskořicové kyseliny (kávová, ferulová, chlorogenová) Kyselina kávová je hlavní hydroxyskořicová kyselina v řadě druhů ovoce. Tvoří přes 75 % celkových hydroxyskořicových kyselin obsažených ve švestkách, jablkách, meruňkách, borůvkách a rajčatech. Hydroxyskořicové kyseliny se vyskytují ve vázané formě, jen zřídka ve formě volné. Volné hydroxyskořicové kyseliny vznikají ve výrobcích při zpracování ovoce a zeleniny (vymrazování, sterilace, fermentace při výrobě vína). V jablkách, meruňkách, ostružinách, broskvích, hruškách, avokádu a mrkvi je obsažena kyselina chlorogenová. Ve vysokých koncentracích byla zjištěna v borůvkách, jablkách a baklažánu. (Kvasničková, 2000a) Hydroxycianamové kyseliny a hydroxybenzoové kyseliny snižují tvorbu nitrosaminů v zažívacím traktu, působí antioxidačně a antimutagenně. (Kopec a Balík, 2008) Polyfenoly Polyfenoly se do popředí úvah o možné antioxidační terapii dostávají teprve v posledních letech. Jsou to látky běžně se vyskytující v rostlinné říši a jsou nejrozšířenějšími sloučeninami s redukčními účinky v naší stravě. V rostlinách bylo identifikováno několik tisíc fenolických látek s ohromnou rozmanitostí struktur. Společným rysem je, že obsahují jedno nebo více aromatických jader substituovaných hydroxylovými skupinami. Mnohé z těchto látek jsou zastoupeny v běžných potravinách, zejména v ovoci, zelenině a některých nápojích. Celkový denní 28

30 příjem polyfenolů byl odhadnut na 1 g a je tedy vyšší než příjem antioxidačních vitaminů. V řadě experimentálních studií bylo také prokázáno, že antioxidační aktivita mnoha rostlinných fenolických látek je vyšší než účinek antioxidačních vitaminů. Fenolické látky přijímané ve výživě člověka lze rozdělit do tří základních skupin: na fenolické kyseliny, flavonoidy a skupinu stilbenů a lignanů, která je méně častá. (Trna a Táborská, 2002) Flavonoidy Flavonoidy jsou deriváty difenylpropanu a sekundární metabolity, které jsou obsaženy v potravinách rostlinného původu a jsou důležitou součástí lidské výživy. (Awad, 2000) Nejčastěji vyskytující se polyfenoly v naší výživě jsou flavonoidy. (Trna a Táborská, 2002) Množství všech flavonoidních látek se dnes odhaduje na 5000 a další nové sloučeniny se stále nacházejí. (Velíšek a Hajšlová, 2009b) Flavonoidy jsou odvozeny od kyslíkaté heterocyklické sloučeniny flavanu, tvořeného dvěma benzenovými jádry, spojenými heterocyklickým pyranem. Běžně bývají substituovány hydroxyskupinami nebo methoxyskupinami a jednotlivé deriváty se liší pouze stupněm substituce a oxidace. Mezi hlavní skupiny flavonoidů ve výživě člověka patří antokyaindiny, flavonoly, flavony, katechiny a flavanony (Awad, 2000). Přírodní flavonoidy se nejčastěji vyskytují ve formě O-glykosidů, obsahují tedy ve své molekule necukernou součást (aglykon) a cukernou složku. Dominantní flavonoid ve výživě člověka je kvercetin. (Anonym, 2011c) Kvercetin Patří mezi jedny z nejsilnějších biologicky aktivních flavonoidů, které se nachází v ovoci a zelenině. Jeho antioxidační účinky ničí volné radikály a reaktivní formy kyslíku a tvoří komplexy s některými ionty kovů, čímž brání oxidaci kovů přijímaným kyslíkem. Je všestranně účinný proti nemocem. Zneškodňuje několik rakovinotvorných látek, zabraňuje poškození buněčné DNA a působení enzymů, které podněcují růst nádoru, působí proti zánětům, bakteriím, houbovým infekcím a virům. Pomocí modulace imunitního systému zmírňuje alergické reakce. Kvercetin působí proti trombóze a pomáhá bránit vzniku krevní sraženiny. 29

31 O kvercetinu je proto známo, že brání poškození cév volnými kyslíkovými radikály a okysličeným cholesterolem LDL a pomáhá udržovat cévy čisté a průchodné. (Darius, 2005a) Kvercetin se nachází ve vysokých koncentracích v běžně konzumovaných potravinách jako je cibule (300 mg.kg -1 čerstvé váhy), jablka (21-72 mg.kg -1 ), kapusta (100mg.kg -1 ), červené víno (4-16mg.l -1 ) a zelený a černý čaj (10-25 mg.l -1 ). Hlavními flavanoly jsou katechiny (katechin, epikatechin, epigallokatechin) a jejich estery s kyselinou galovou, jsou přítomné hlavně v čaji. (Anonym, 2011c) OH OH OH OH HO O HO O OH OH OH O OH Obrázek 1: kvercetin Obrázek 2: katechin (Trna a Táborská, 2002) Kampferol Kampferol je přírodní flavonoid, který je dostupný ve všech druzích ovoce a zeleniny, stejně jako kvercetin. Taktéž má antioxidační účinky, ovšem je špatně rozpustný ve vodě, tudíž jeho vstřebávání je omezené. (Andrlova, 2011) Proantokyanidiny Proantokyanidiny patří mezi polymerní flavanoly. Jsou přítomny v rostlinách jako komplexní směsi polymerů s průměrným stupněm polymerace Vyskytují se také vázány esterově s kyselinou galovou nebo ve formě dvojitě spojených dimerů. Jejich struktura je velmi složitá, ale přesto v poslední době dochází ve výzkumu těchto látek k strmému rozvoji, v souvislosti se zdokonalováním separačních a identifikačních metod. 30

32 Proantokyanidiny vykazují astringentní účinky a výskytem jsou obvykle asociovány s flavanolovými katechiny. Běžným zdrojem jsou jablka, hrušky, hloh, hrozny, červené víno, čaj, čokoláda, kakao. (Trna a Táborská, 2002) Proantokyanidiny se váží na kolagen, vypínají pleť a dodávají ji pružnost. Slouží jako účinný antioxidant, který je schopný neutralizovat volné radikály asi dvacetkrát víc než vitamín C. Proantokyanidiny v hlohu působí pozitivně především na srdce, zlepšují krevní oběh, regulují krevní tlak a zabraňují usazování cholesterolu. (Ortenbergová, 2003) Antokyany Antokyany, jsou rozsáhlou skupinou ve vodě rozpustných rostlinných barviv. Rostlinám propůjčují oranžovou, červenou, fialovou a modrou barvu. Anthokyany jsou glykosidy různých aglykonů, které se nazývají anthokyanidiny. (Velíšek a Hajšlová, 2009b) Tento druh flavonoidů neutralizuje škody způsobené volnými radikály, ale také zabraňuje úbytku vitaminu C v organismu a zlepšuje jeho vstřebávání. Chrání organismus před vznikem kardiovaskulárních chorob a před žaludečními vředy. Další významnou vlastností je schopnost zabraňovat hyperglykemii, což je důležité pro diabetiky. (Ortenbergová, 2003) Účinek flavonoidů Flavonoidy jsou důležitou součástí antioxidačního systému, zabraňují peroxidaci lipidů, likvidují volné kyslíkové radikály, mohou vázat a inaktivovat některé prooxidační kovové ionty jako je železo či měď. (Anonym, 2011c) Řada flavonoidů i dalších polyfenolů inhibuje enzymy, které se podílejí na tvorbě volných radikálů (cyklooxygenasa, lipoxygenasa, mikrosomální monoxygenasy ad.) Mnoho polyfenolů je snadno oxidovatelná. Snadnost oxidace závisí na redoxním potenciálu. Látky s nízkou hodnotou redox potenciálu (< 0,75 V) jsou schopny redukovat některé volné radikály s oxidačními účinky, např. superoxidový, peroxylový, alkoxylový a hydroxylový. Při reakcích poskytují vodík a samy se přitom většinou přeměňují na málo reaktivní fenoxylový radikál nebo neradikálové chinoidní struktury. Význam reakce spočívá v tom, že radikály jsou eliminovány dříve než reagují s dalšími buněčnými komponentami. (Trna a Táborská, 2002) 31

33 Ukazuje se, že přírodní flavonoidy s popsanými vlastnostmi mohou účinně působit v prevenci chorob majících původ v oxidačním poškození biologických struktur (ateroskleróza, kardiovaskulární onemocnění). (Anonym, 2011c) Ostatní antioxidanty Sloučeniny odvozené od porfyritu Chlorofyl, feofytin a bilirubin mají antioxidační vlastnosti. Na světle působí chlorofyl jako prooxidant. Ze čtyř derivátů chlorofylu (chlorofyl a, b a feofytin a, b) má chlorofyl a nejsilnější aktivitu. Pro antioxidační aktivitu je pravděpodobně důležitá porfyritová struktura. (Kvasničková, 2000a) Vykazují antimutagenní účinek na buněčné kultury a mají příznivý vliv na tvorbu červených krvinek. (Kopec a Balík, 2008) Kyselina salicylová Kyselina salicylová (2- hydroxybenzeoová, jedna z fenolkarbonových kyselin) je přítomná volná, esterifikovaná nebo glykosidicky vázaná v jádrovém, peckovém i bobulovém ovoci. Je též v mnoha jedlých částech prakticky všech zelenin. (Kopec a Balík, 2008) Účastní se termogeneze, metabolismu minerálních látek, indukuje kvetení rostlin, ovlivňuje biosyntézu ethylenu, rezistenci vůči patogenům aj. (Velíšek a Hajšlová, 2009b) Malá množství mohou snižovat riziko onemocnění, větší konzumace vede k hromadění a riziku poškození některých orgánů. Má antimikrobiální účinky. (Kopec a Balík, 2008) Zinek Zinek je esenciální nutriční faktor, působí jako biologický antioxidant působící na buněčné úrovni. Je složkou superoxiddismutázy u eukaryotů, inhibuje oxidaci lipidů na membránové úrovni. Zinek je redox-inaktivní kov, který vytěsňuje redox-aktivní ionty (např. Cu a Fe) z jejich biologických vazebních míst. Zdrojem zinku je maso, mořské produkty, pšeničné otruby, klíčky, pivovarské kvasinky a celozrnné výrobky. 32

34 Biologická účinnost Zinek doprovází v lidském těle inzulín a prodlužuje jeho hypoglykemický efekt. Má vliv na řadu fyziologických funkcí. Jeho deficit se projevuje zpomaleným růstem, vývojovými vadami, sníženým příjmem potravin, omezenou schopností rozeznat slanou, sladkou, hořkou a kyselou chuť, narušenou odezvou imunitního systému a lézemi na kůži. (Kvasničková, 2000a) Působí preventivně před vznikem rakoviny (Janča, 1991). Zinek také pomáhá v prevenci nachlazení, chřipky a jiných infekcí. Má kladný vliv při snížené činnosti štítné žlázy a chronické únavě. (Plucková, Dosedělová a Hlávková, 2006) Selen Selen je esenciální nutriční faktor a biologický antioxidant působící na buněčné úrovni. Hlavním zdrojem selenu je zelenina (např. zelí, celer), pivovarské kvasinky, ryby, celozrnné výrobky a maso (Kvasničková, 2000a). U potravin rostlinného původu je pro obsah selenu obvykle rozhodující obsah selenu v půdě nebo v použitých hnojivech a jeho využitelnost pro rostlinu. (Velíšek a Hajšlová, 2009a) Biologická účinnost Selen je nezbytný pro syntézu a aktivitu glutathionperoxidázy, která katalyzuje redukci peroxidu vodíku a organických hydroperoxidů. (Kvasničková, 2000a) Inhibuje shlukování krevních destiček a tím zamezuje vzniku krevních sraženin. Selen neutralizuje škodlivé účinky těžkých kovů a jiných toxických látek v těle. Zvyšuje účinnost imunitního systému a odolnost organismu vůči virovým a bakteriálním infekcím a brání poškození chromozomů, vzniku mutací a rakoviny. Experimenty na zvířatech ukázaly, že deficit selenu zvyšuje riziko rakoviny. Selen působí proti rakovině a inhibuje přenos určitých karcinogenních virů z matky na plod. U lidí existuje rovněž korelace mezi deficitem selenu a rakoviny. Výskyt rakoviny je běžnější u populace s nízkými koncentracemi selenu v krvi. 33