איזה זן של אפל מנצח? ניתוח ההבדלים בתרכובות פעילות

כפרי שגדל ונצרך ברחבי העולם, לתפוחים לא רק טעם טוב, אלא גם עשירים במרכיבים ביו -אקטיביים שונים שיש להם יתרונות בריאותיים משמעותיים. ענף תמצית אפל מייחס חשיבות רבה למחקר ויישום של חומרים פעילים בתפוחים. ישנם הבדלים בתוכן החומרים הפעילים בין זני תפוחים שונים בגלל הרקע הגנטי שלהם, סביבת הטיפוח וגורמים אחרים.

החומרים הפעילים בתפוחים כוללים בעיקרפוליפנולים(כמו אנתוציאנינים, חומצה כלורוגנית, אפיקאטכין), פלבנואידים (כולל קוורצטין), ויטמינים, מינרלים וסיבים תזונתיים. מרכיבים אלה מעניקים תפוחים בתפקודים פיזיולוגיים שונים כמו נוגד חמצון, אנטי - דלקתית והגנה קרדיווסקולרית._[1-2]בתעשיית תמציות הצמח, פוליפנולים ופלבנואידים משכו את התשומת לב רבה ביותר בגלל פעילותם הגבוהה והסיכויים היישומים הרחבים שלהם.

2.1 הבדלי מגוון בתוכן האנתוציאנין
אנתוציאנינים הם חומרים פוליפנוליים חשובים בתפוחים, הידועים בתכונותיהם הנוגדי החמצון החזקות שלהם. מחקרים מצביעים על כך שתכולת פרוקיאנידין משתנה באופן משמעותי בין זני אפל.

Triniceed Delicious: מחקרים הראו שתכולת האנתוציאנין בקליפת תפוחים אדומים טעימים יחסית גבוהה. מחקר ששימש בשיטת HPLC מצא כי התוכן של האנתוציאנין B2 בקליפת תפוחי הפוג'י האדומים היה ברמה גבוהה יחסית בקרב מספר תפוחים, שנע בין 275.24 ל- 548.42 מיקרוגרם גרם/גרם, ואילו התוכן בבשר היה 90.19 עד 247.06 מיקרוגרם/גרם._[3] מחקר אחר ציין כי לפירות הבוגרים של 'הכוכב האדום החדש' ו'פוג'י '(סוג של פוג'י אדום) יש תוכן גבוה של אנתוציאנינים, עם ריכוז של 4.232-7.307 מג/גרם (FW) בקליפה ו- 0.525-1.034mg/g (FW) בבשלה._[4]

②GALA: בהשוואה לכמה זנים פראיים או זנים מעובדים ספציפיים, תפוחי גאלה עשויים להיות בעלי רמות נמוכות יחסית של תוכן האנתוציאנין. מחקרים מצאו כי התוכן של חומצה כלורוגנית, אנתוציאנין B2 ואפיקאטכין בבשרם של תפוחים פראיים שינג'יאנג (Malus Sieversii) גבוה בהרבה מזה של זנים מעובדים מקומיים כמו גאלה._[5]ביניהם, תוכן האנתוציאנין B2 בכמה זנים של תפוחים פראיים שינג'יאנג גבוה משמעותית מזה שבזני גאלה.

③ תפוחים ירוקים (כמו פרי נחש ירוק): לתפוחים ירוקים בדרך כלל יש טעם חמוץ יותר, ותכולת החומרים הפעילה שלהם מציגה גם מאפיינים מובחנים. תוכן האנתוציאנינים בפירות נחש ירוקים (2.35%) היה גבוה משמעותית מזה שבפוג'י האדום (0.92%), מה שמצביע על כך שלתפוחים ירוקים עשויים להיות יתרונות ברכיבי פוליפנול מסוימים.

ההבדלים בין זנים פראיים ומעובדים ראויים לתשומת לב מיוחדת. מחקר שנערך על 25 תפוחים פראיים שינג'יאנג ו -3 זני תפוחים מקומיים (כולל גאלה) הראה כי התוכן של 9 פלבנואידים שהתגלו בבשרם של תפוחי פראי שינג'יאנג היה גבוה בהרבה מזה של זנים מעובדים מקומיים. לדוגמה, תוכן האפיקאטכין של זנים מסוימים של תפוחים בר ב- Xinjiang (כמו GL183) אפילו גבוה פי 82.13 מזה של גאלה._[5] שנים עשר סוגים של פלבנואידים, כוללפרוקיאנידיןB1, B2 ו- B4, התגלו גם בששה זני תפוחים קטנים (כמו לונגשי, לונגהונג ולונגקיו) בצפון מזרח סין. התוכן של אפיקאטכין נע בין 10.20 ל- 73.77 מ"ג/ק"ג, עם הבדלים משמעותיים בין זנים שונים._[6]

2.2 הבדלי מגוון בין חומצות פנוליות לפלבונולים
בנוסף לאנתוציאנינים, ישנם גם הבדלים בחומרים פוליפנוליים אחרים בין זנים שונים.

חומצה פנולית: חומצה כלורוגנית היא אחת החומצות הפנוליות העיקריות בתפוחים._[2]מחקרים מצאו כי חומצה כלורוגנית היא הפנול המונומרי השופע ביותר בלא - מרוכז מיץ תפוחים (NFC). התוכן של חומצה כלורוגנית בבשרם של תפוחי הבר של שינג'יאנג הוא גם גבוה בהרבה מזה של גאלה המגוון המעובד המקומי._[5]

Huangketol (כמו Quercetin ו- Rutin): מחקרים על תפוחים קטנים בצפון -מזרח הראו כי התוכן של נגזרות קוורצטין, כמו quercetin galactoside וגלוקוזיד Quercetin, משתנה מאוד בין זנים שונים. לדוגמה, התוכן של Quercetin galactoside נע בין 5.36 ל- 88.38 מ"ג/ק"ג, והתוכן של Quercetin glycoside נע בין 11.82 ל- 49.64 מ"ג/ק"ג. רכיבי פלבונול אלה תורמים לפעילות הכוללת של נוגדי חמצון של תפוחים.

2.3 הבדלי מגוון ביכולת נוגדי חמצון
ההבדלים בחומרים פעילים מובילים ישירות לרמות שונות של יכולת נוגד חמצון בין זנים שונים של תפוחים.

מחקר השווה באופן ספציפי את הרכב הפוליפנול ויכולת נוגד החמצון (נמדד על ידי DPPH ו- ABTS יכולת ניקוי רדיקלית חופשית) של 15 מיצי תפוחים NFC וגילה כי:

יכולת ההפגנה הרדיקלית החופשית של DPPH של מיץ תפוחים "ג'ונאגין" היא הגבוהה ביותר (89.1%).
יכולת ההפגנה הרדיקלית החופשית של מיץ התפוחים "Qiuxiang" היא החזקה ביותר (92.6%)._[2]
המחקר הוכיח גם כי אנתוציאנינים הם התורמים העיקריים ליכולת הנוגדת חמצון חוץ -גופית של מיץ תפוחים NFC. במיוחד, שלושת הפנולים המונומריים שלProcyanidin B2, אפיקאטכין, ואפיקטכין גלייט מציגים יכולת ניקוי רדיקלית חופשית של DPPH; יכולת ההפצה הרדיקלית ABTS תלויה יותר בתוכן הפנולי הכולל.

Another study compared the antioxidant capacity of Yamagata, Hongmantang (red skin and red meat), and Fuji apples at different developmental stages and found that the antioxidant capacity was as follows: Yamagata>Hongmantang>פוג'י. [1] ויש קשר חיובי חזק בין תוכן החומרים הפנוליים לבין יכולת נוגד חמצון.

תוכן החומרים הפעילים בתפוחים תלוי לא רק במגוון, אלא גם בגורמים שונים:

• חלקי פרי: התפלגות החומרים הפעילים בחלקים שונים של תפוחים אינה אחידה ביותר. מחקרים מרובים הראו בעקביות כי התוכן שלפוליפנולים(כמו אנתוציאנינים ופלבוניולים), סך הכל פנולים וסך הכל פלבנואידים בקליפות פירות גבוה משמעותית מזו בעיסת פרי._[3-4]לדוגמה, מדווח כי תכולת הפוליפנול הכוללת בקליפת תפוח "כתר מוזהב" (115.52 מגה/100 גרם) היא פי 2.6 מהבשר (44.33 מגה/100 גרם); תכולת הפלבנואידים הכוללת של קליפות הפירות (291.19 מג/100 גרם) היא יותר מ -3.3 פעמים מזה של עיסת פירות (87.38 מג/100 גרם). תכולת הפלבנואידים הכוללת בקליפה של תפוחים "אדום פוג'י" (617.86 מג/100 גרם) גבוהה בהרבה מזו בזרעים שלהם (84.05 מג/100 גרם) ובשר. לכן, חשוב להשתמש במלואם בעור ואפילו שאריות פירות במהלך העיבוד והמיצוי.

• שלב פיתוח פירות: תוכן החומרים הפעילים משתנה באופן דינמי עם התפתחות הפירות._[4]מחקרים מצאו כי במהלך התפתחות הפירות של 'פוג'י' ו'כוכב אדום חדש ', תוכן האנתוציאנינים בקליפות עולה בשלבי ההתפתחות המוקדמים, ומגיע לערכו הגבוה ביותר בסוף מאי, ואז יורד ומתייצב אחרי אמצע יולי; תוכן האנתוציאנינים בעיסת הפירות יורד ונשאר יציב מאז אמצע אוגוסט. מחקר הראה בבירור כי הסך הכלפוליפנול, פלבנואיד, אנתוציאנין ונוגד חמצון של תפוחים הם גבוהים יותר בשלב הפירות הצעירים, והחומרים הפעילים מדגימים מגמה יורדת בתהליך הפיתוח. תוכן האנתוציאנינים גדל עם התפתחות הפרי.

• אזור וסביבה: תפוחים מאזורים שונים, גם אם מאותו זן, עשויים להיות הבדלים בחומרים הפעילים שלהם כתוצאה מגורמים כמו שיטות אקלים, אדמה וגידול. המחקר על תפוחים פראיים ב- Xinjiang ותפוחים קטנים בצפון מזרח סין חשף את הייחודיות והמגוון של החומרים הפעילים במשאבי אפל מאזורים שונים. [5-6]

ההבדלים המשמעותיים בחומרים פעילים בין זני תפוחים שונים מספקים כיוונים ואתגרים חשובים לתעשיית תמציות הצמח:

4.1 בחירת זני חומרי גלם: על התעשייה לבחור במדויק זני תפוחים על בסיס החומרים הפעילים היעד. אם יש צורך בתמציות תוכן אנתוציאנין בגובה רב, ניתן לתת עדיפות לזנים ספציפיים של פוג'י אדום, תפוחי בר שינג'יאנג או תפוחים ירוקים. אם תשומת לב מוקדשת לחומצה כלורוגנית או אפיקאטכין, הפוטנציאל של משאבי תפוח פראיים ב- Xinjiang הוא עצום. חשוב לבסס מערכת עקיבות ברורה לחומרי גלם, כולל מגוון, מקור ותקופת קציר.

4.2 המוקד של חלקי עיבוד: בהתחשב בכך שתכולת החומרים הפעילה בקליפה גבוהה בהרבה מזו שבבשר, ייצור תמציות צריך לתעדף את השימוש בעיבוד תפוחים על ידי מוצרים - (כגון פיל ופומייס). זה משפר את יעילות המיצוי ואת הערך הכלכלי תוך התאמה למושג הכלכלה המעגלית.

4.3 אופטימיזציה של טכנולוגיית התהליכים: יש לייעל את תהליך המיצוי של חומרים פעילים שונים באופן ספציפי. לדוגמה, גילוי שלאנתוציאנין B2לרוב מתבצע בשיטת HPLC, עם תנאים כרומטוגרפיים של עמוד הפנומנקס לונה C18; שלב נייד A: תמיסת חומצה זרחתית של 0.5%, שלב B: אצטוניטריל מים (50:50, v/v); קצב זרימה: 1.0 מ"ל/דקה; טמפרטורת העמודה: 30 מעלות; אורך גל זיהוי: 280 ננומטר. בייצור יש צורך לחקור טכנולוגיות מיצוי, הפרדה וטיהור המתאימות לסולם גדול -, גבוה - יעילות, ויכול למקסם את שמירת הפעילות._[3] 

4.4 סטנדרטיזציה והסמכה של מוצרים: בשל שונות של מוצרים טבעיים, התעשייה צריכה לחזק את בקרת האיכות, לקבוע טווחי תוכן סטנדרטיים על בסיס נתונים מדעיים ולהבטיח את היציבות והאמינות של עוצמתם של קבוצות מוצרים שונות. יחד עם זאת, במחקר עומק - על זמינות ביולוגית ויעילות קלינית של תמציות מזנים שונים מספק בסיס מוצק לפיתוח מוצרים.

התקדמות בביולוגיה מולקולרית, מטבוליומיקה וטכנולוגיות אחרות תעמיק את ההבנה שלנו את המסלולים הביוסינתטיים ומנגנוני הרגולציה של חומרים פעילים בתפוחים, ומאפשרים גידול זנים חדשים עם תוכן ביו -אקטיבי משופר. ה- in - בחינת עומק של מנגנון יעילות בריאות האדם שלתמצית תפוחיםגם תרחיב עוד יותר את היישום שלה ב- - ערך - מזון פונקציונלי נוסף, מוצרי בריאות, קוסמטיקה ושדות אחרים. לפרטים נוספים אנא התחברו לסררישה מ- Appchem. (אֶלֶקטרוֹנִי:cwj@appchem.cn;+86-138-0919-0407)

הַפנָיָה:

[1] גו זיוואי, הו ונה, פו הונגבו. שינויים בחומרים פנוליים ויכולת נוגדת חמצון במהלך התפתחות פירות של זני תפוחים שונים [J]. מדעי החקלאות של שאנדונג, 2021, 53 (11): 35-44. Doi: 10.14083/j.issn.1001-4942.2021.11.006.
[2] וואנג יאנגי, גואו יורונג, וואנג יונגטאו. ניתוחים של קומפוזיציה פנולית ופעילויות נוגדי חמצון של מיצי תפוחים של NFC מזנים שונים [J]. כתב העת למכון הסיני למדעי המזון והטכנולוגיה, 2020, 20 (05): 74-83. Doi: 10.16429/j.1009-7848.2020.05.010.
[3] וואנג ג'יאו, שיר שינבו, ליו צ'נגנג, ליו דיילין. קביעת HPLC של Proanthocyanidin B2 בזנים שונים של תפוחים [J]. מדעי המזון, 2012, 33 (24): 293-295.
[4] Nei Lanchun, Sun Jianshe, Lv Xia. התוכן והשינויים הדינמיים של פרוציאנידין בפירות של זנים שונים של מלוס דומסטיקה [j]. כתב העת למשאבים וסביבה של צמחים, 2004, (01): 16-18.
[5] הוא טיאנמינג, ני וויירו, ליו צ'ינג. ניתוח על סוגים ותכני פלבנואידים בפירות תפוחים פראיים שינאנג [J]. מדעי החקלאות של שאנדונג, 2017, 49 (03): 46-51. Doi: 10.14083/j.issn.1001-4942.2017.03.009.
[6] ליו צ'אנג, ג'או ג'ירונג, וואנג קון. ניתוח רכיבים פלבנואידים ותכולה של פירות תפוחים שונים בצפון מזרח סין [J]. יער מאת - מוצר ומומחיות בסין, 2020, (05): 25-28. Doi: 10.13268/j.cnki.fbsic.2020.05.007.