Gabriel Nama Medoua

Centrul de Mediu Durabil, Universitatea Tehnologică Vaal, Private Bags X021, Vanderbijlpark, 1900 Africa de Sud

uscării

Centrul pentru Cercetări Alimentare și Nutriționale, IMPM, P.O. Caseta 6163, Yaoundé, Camerun

Wilna H. Oldewage-Theron

Centrul de Mediu Durabil, Universitatea Tehnologică Vaal, Private Bags X021, Vanderbijlpark, 1900 Africa de Sud

Abstract

Morogo (legume în Tswana) este o legumă cu frunze verzi din familia Amaranthaceae care poate fi recoltată din culturi sălbatice sau cultivate. Obiectivul acestui studiu a fost determinarea valorii nutritive, a capacității antioxidante totale și a compușilor bioactivi selectați prezenți în frunzele morogo și evaluarea efectului uscării și gătirii. Rezultatele au arătat că morogo conținea o cantitate semnificativă de proteine ​​(3,6 ± 0,1 g/100 g FW) și minerale, cu un nivel care depășea 1% din greutatea proaspătă. Capacitatea antioxidantă totală (μmole TE/100 g FW) determinată de testele DPPH și FRAP a fost de 118,3 ± 15,3 și respectiv 128,4 ± 11,9. Polifenoli totali (109,4 ± 7,5 mg GAE/100 g FW), vitamina C (36,6 ± 1,0 mg/100 g FW) și carotenoizi reprezentați de β caroten (25,3 ± 1,3 mg/100 g FW) și xantofile (7,48 ± 0,31 mg/100 g FW) au format o parte semnificativă a conținutului de compuși bioactivi din frunzele morogo. Deoarece fierberea poate provoca pierderi semnificative de compuși în apa clocotită, se poate recomanda evitarea metodelor de gătit care pot include o etapă de fierbere cu o aruncare de apă clocotită.

Introducere

Morogo (legume în Tswana, una dintre cele 11 limbi oficiale vorbite în SA) este o legumă cu frunze verzi din familia Amaranthaceae care poate fi recoltată din plante sălbatice sau cultivate. Planta este adaptabilă și crește ușor în diferite condiții meteorologice și sol. Plantele sunt recoltate numai manual. Plantele tinere pot fi trase în sus sau tăiate la 6 până la 8 săptămâni după însămânțare când au o înălțime de 200 mm. Frunzele se mănâncă la fel ca spanacul; pot fi gătite în aceeași zi în care au fost recoltate sau uscate și depozitate pentru o pregătire ulterioară.

Deși mai multe studii (Nesamvuni și colab. 2001; Steyn și colab. 2001; Jansen van Rensburg și colab. 2004; Odhav și colab. 2007; Van der Walt și colab. 2009a; Van der Walt și colab. 2009b) au examinat nutriționalul valoare și utilizarea legumelor cu frunze tradiționale și indigene în Africa de Sud, există încă o nevoie de date pentru a atrage o atenție mai profesională asupra acelor alimente subutilizate și a evidenția contribuția lor reală și potențială la nutriție și sănătate. Datele privind compușii bioactivi lipsesc în special pentru multe specii. Puține studii au raportat activitatea antioxidantă a frunzelor de amarant (Odhav și colab. 2007; Stangeland și colab. 2009).

Descoperirea unui grup de nutrienți care au efecte protectoare împotriva oxidării celulare a atras atât oamenii de știință, cât și interesul public în ultimul deceniu. Există dovezi științifice din ce în ce mai mari că antioxidanții dietetici pot juca un rol critic în conservarea sănătății umane (Liu 2003). Mai multe studii epidemiologice sugerează că dietele bogate în fitochimicale și antioxidanți îndeplinesc un rol protector în sănătate și boli, iar consumul frecvent de fructe și legume a fost asociat cu un risc redus de cancer, boli de inimă, hipertensiune și accident vascular cerebral (Marco et al. 1997; Vinson și colab. 2001; Wolfe și Liu 2003).

Scopul acestui studiu a fost de a determina valoarea nutrițională, capacitatea antioxidantă totală și compușii bioactivi selectați prezenți în legumele cu frunze Morogo și de a evalua efectul uscării și gătirii.

Materiale și metode

Probă

Aproximativ 5 kg de material cu frunze Morogo, Amaranthus hybridus (Grootfontein Herbarium ID 672) au fost recoltate aleatoriu la maturitate fiziologică, cu vârsta de aproximativ 8 săptămâni, din mai multe plante din diferite zone din Qwa-Qwa din provincia Free State din Africa de Sud. Plantele au fost prelucrate în ziua în care au fost recoltate. Frunzele verzi sănătoase au fost îndepărtate de pe tulpini, spălate bine cu apă și împărțite în trei grupe pentru probe proaspete, uscate și gătite, respectiv.

Pentru probele gătite, frunzele au fost fierte într-o oală de gătit din oțel inoxidabil timp de 25 de minute cu apă minimă doar pentru a acoperi frunzele, iar pentru probele uscate, frunzele au fost uscate la aer la 40 ° C timp de 12 ore.

Analiză apropiată

Umezeala, cenușa, grăsimile și fibrele alimentare au fost analizate folosind metodele AOAC (1997).

Umiditatea a fost determinată prin uscarea la aer a 10 g de probă în cuptor la 105 ° C până la o greutate constantă. Conținutul de cenușă a fost determinat prin incinerarea a 4 g de probă uscată într-un cuptor cu mufla la 550 ° C până când cenușa a devenit albă. Fibrele dietetice au fost analizate printr-o metodă gravimetrică enzimatică folosind Kit TDF-100A, Lot 113 K8803 (Sigma). Conținutul de proteine ​​brute (N × 6,25) a fost determinat prin tehnica de digestie Kjeldahl urmată de determinarea spectrofotometrică a amoniacului rezultat, folosind metoda lui Devani și colab. (1989). Glucidele totale au fost evaluate prin metoda Anthrone (Hedge și Hofreiter 1962), după digestie fierbinte cu HCI 2,5 N. Conținutul de grăsime a fost determinat prin extragerea exhaustivă a probelor uscate într-un aparat Soxhlet cu eter de petrol. Valoarea energetică a fost calculată utilizând factorii de conversie Southgate (1981): 4,0 kcal/g pentru proteine, 9,0 kcal/g pentru grăsimi și 4,0 kcal/g pentru carbohidrați.

Extractii de probe și analize pentru capacitatea antioxidantă totală și compuși bioactivi selectați

Capacitate antioxidantă totală și polifenol total

Probele pentru testarea capacității antioxidante totale (TAC) și a polifenolilor totali (TPP) au fost extrase conform metodei lui Pérez-Jiménez și colab. (2008). Zece grame de probe proaspete sau 1 g de alimente uscate au fost extrase cu 40 ml metanol/apă (50:50, v/v; pH 2,0) la temperatura camerei, utilizând un omogenizator cu ultrasunete timp de 5 minute. Omogenatele au fost menținute la 4 ° C timp de 1 oră și apoi centrifugate la 2500 g timp de 10 min. Supernatanții au fost recuperați și reziduul spălat în continuare cu 40 ml de acetonă/apă (70:30, v/v) și centrifugat. Supernatantele rezultate au fost combinate și depozitate la -20 ° C până la analizare.

Analize ale capacității antioxidante totale

TAC-ul a fost evaluat folosind testele de reducere a fericii/puterea antioxidantă (FRAP) și testele de 2,2-difenil-1-picrililhidrazil (DPPH).

Testul FRAP a fost efectuat folosind metoda descrisă de Benzie și Strain (1996). 2,25 ml de reactiv FRAP proaspăt preparat (conținând 2,3,6-tri (2-piridil) -s-triazină 8,3 mM (TPTZ), FeCl3,6H2O 16,7 mM și 250 mM tampon acetat, pH 3,6) a fost amestecat cu 225 μl apă distilată și 75 μl de extract de probă. Amestecul a fost incubat la 37 ° C și absorbanța citită la 593 nm după 4 și 30 de minute de reacție. Capacitatea antioxidantă a fost determinată pe baza unei curbe de calibrare utilizând standardele Trolox (25-800 μM).

Testul DPPH a fost efectuat conform metodei lui Brand-Williams și colab. (1995) modificat de Thaipong și colab. (2006). Soluția stoc de DPPH a fost preparată prin dizolvarea 24 mg DPPH cu 100 ml metanol și apoi stocată la -20 ° C până la nevoie. Soluția de lucru a fost obținută prin amestecarea a 10 ml soluție stoc cu metanol pentru a obține o absorbanță de 1,1 ± 0,02 unități la 515 nm, folosind un spectrofotometru. Extractele de probă (150 μl) au fost lăsate să reacționeze cu 2,85 ml de soluție de DPPH în întuneric timp de 24 de ore. Apoi absorbanța a fost luată la 515 nm. Rezultatele au fost exprimate în echivalent Trolox (μmol TE/g materie proaspătă) folosind curba standard Trolox (25-800 μM).

Analiza polifenolului total

Conținutul TPP a fost determinat prin metoda Swain și Hillis (1959), utilizând reactivul Folin-Ciocalteu. Într-o eprubetă, 150 μl de extract de metanol-acetonă, 2400 μl de apă nanopură și 150 μl de reactiv Folin-Ciocalteu 0,25 N au fost combinate și apoi amestecate bine, folosind un Vortex. Amestecul a fost lăsat să reacționeze timp de 3 minute, după care s-au adăugat 300 pl de soluție 1 N Na2CO3 și s-a amestecat bine. Soluția a fost incubată la temperatura camerei timp de 2 ore și absorbanța măsurată la 725 nm față de un martor. Rezultatele au fost exprimate în echivalenți de acid galic (GAE; mg/100 g de probă), utilizând curba standard a acidului galic (0-0,1 mg/mL).

Extracția probei de flavonoli

Flavonolii au fost extrasați conform metodei Crozier și colab. (1997). Zece grame de probe proaspete sau 1 g de probe uscate au fost extrase cu 40 ml de soluție apoasă de metanol 62,5% conținând 2 g/l de terbutilhidroxichinonă (TBHQ) ca antioxidant la temperatura camerei folosind un omogenizator cu ultrasunete timp de 5 minute. S-au adăugat 10 ml HCI 6 M și soluția a refluxat la 90 ° C timp de 2 ore. Amestecul s-a răcit, s-a făcut la 100 ml cu metanol, s-a amestecat bine și apoi s-a filtrat prin disc de filtrare cu acetat de celuloză de 0,5 μm înainte de analiza HPLC. Sistemul HPLC a fost o cromatografie lichidă seria 200 (PerkinElmer, Inc) echipat cu o pompă cuaternară seria 200 LC, autosamplare seria 200, detector de matrice de diode seria II 200 și cuptor Peltier de colum serie 200.

Testul Flavonols

20 pl de extracte de flavonoli au fost injectate într-o coloană HPLC cu fază inversă C18 (250 mm × 4,6 mm, 5 μm). Două faze mobile au fost utilizate pentru eluare - (A) 1% acid formic, 99% apă și (B) 1% acid formic, 49% apă și 50% metanol. Profilul de eluție a fost 0-4 min, 10% B în A (izocratic), 4-21 min, 10-100% B în A (gradient liniar), 42-46 min, 10% B în A (izocratic) cu un debit de 1 ml/min. Flavonolii au fost detectați la 370 nm. Timpii de retenție pentru quercetina standard, miricetina, morina, kaempferolul și izorhamnetina au fost înregistrate și înălțimile maxime utilizate pentru calcule.

Extracția probei de carotenoizi

Carotenoizii au fost extrasați conform procedurii descrise de Lako și colab. (2007). La 10 g de probe proaspete sau 1 g de alimente uscate, s-au adăugat 1 g de carbonat de magneziu greu (4 MgCO3 Mg [OH] 2 · 5H2O), 20 g de sulfat de sodiu și 30 ml de acetonă, iar proba a fost extrasă folosind un omogenizator de mare viteză timp de 5 min. Amestecul a fost filtrat printr-o hârtie de filtru Whatman N ° 4 sub vid. Reziduul, inclusiv hârtia de filtru, a fost re-extras cu acetonă până când nu se observă reziduuri în tortul de filtrare. Filtratele au fost combinate și făcute la volum fie într-un balon volumetric de 100, fie de 200 ml cu acetonă, în funcție de intensitatea culorii din probă. O parte alicotă a extractului a fost filtrată cu un disc filtru de nailon de 0,5 μm înainte de analiza HPLC. Toate extracțiile au fost efectuate într-o cameră întunecată.

Testul carotenoidelor

20 pl de extracte de carotenoizi au fost injectate într-o coloană HPLC cu fază inversă C18 (250 mm × 4,6 mm, 5 μm). Faza mobilă a constat din 75% acetonitril, 20% 0,05 M acetat de amoniu în metanol, 5% diclormetan, 0,05% trietilamină și 0,1% BHT cu un debit de 2,0 ml/min. Carotenoizii au fost detectați la 450 nm. Timpii de retenție pentru licopenul standard, xantofilele și β-carotenul au fost înregistrate și înălțimile maxime utilizate pentru calcule.

Testul vitaminei C

Vitamina C (acid ascorbic) a fost determinată folosind metoda descrisă de Singh și colab. (2007). 10 g de probe proaspete sau 1 g de alimente uscate au fost omogenizate într-un blender cu 100 ml acid fosforic 1% m. Suspensia a fost ajustată la 250 ml cu acid fosforic 1% m și filtrată prin hârtie de filtru Whatman. S-a adăugat 1 ml din acest filtrat la 1 ml dinitrotreitol 5%, iar volumul s-a completat până la 10 ml cu 1% acid fosforic m. Soluția a fost filtrată și 20 ul injectat pe o coloană HPLC cu fază inversă C18 (150 × 4,60 mm, 5 μm). Faza mobilă a constat din acetonitril: 0,05 M KH2PO4 (pH 5,9) în proporția de 75:25 cu un debit de 1,5 ml/min. Vitamina C a fost detectată la 261 nm. Timpul de retenție pentru vitamina C standard a fost înregistrat și înălțimea de vârf utilizată pentru calcule.

Control de calitate

Au fost utilizate standarde de referință pure și un material de referință certificat pentru a urmări performanța metodei și variabilitatea în timp.

Pentru compoziția imediată, s-a folosit făină de secară CRM-381 de la Institutul pentru Material de Referință și Măsurători (Geel, Belgia). Valorile certificate au fost 1,56 g/100 g pentru azotul kjeldahl, 1,36 g/100 g pentru grăsimea totală, 72,2 g/100 g pentru carbohidrați, 8,4 g/100 g pentru fibrele dietetice și 1,08 g/100 g pentru cenușă. Procentul de recuperare a variat de la 98,2% la 101%, iar coeficientul de variație a variat între 1,2% și 1,8%.

tabelul 1

Compoziția apropiată (baza greutății proaspete) a legumelor cu frunze morogo (Amaranthus hybridus)