Antocyjany, czyli fioletowe zdrowie na talerzu

Organizm człowieka jest narażony na działanie wielu zewnętrznych czynników stresogennych przyczyniających się do zaburzenia jego homeostazy. Skutkuje to obniżeniem odporności i podatnością na choroby bakteryjne, wirusowe oraz nasileniem objawów chorób cywilizacyjnych takich jak otyłość, nowotwory, depresja. Czynnikiem przeciwdziałającym i zmniejszającym częstotliwość występowania tych efektów są antyoksydanty. Są to związki eliminujące wolne rodniki z organizmu ludzkiego, wpływające korzystnie na zdrowie. Wśród nich wyróżnia się polifenole takie jak: flawonoidy (antocyjany) oraz kwasy fenolowe (kwasy hydroksycynamonowe i hydroksybenzoesowe). Są to związki wykazujące działanie przeciwutleniające, przeciwzapalne, przeciwbakteryjne oraz konserwujące.

Swoiste mechanizmy działania, pozwalają na określoną aktywność antyoksydacyjną przeciwutleniaczy, która obejmuje:

–– zdolność wiązania rodników – stabilizacji lub delokalizacji niesparowanych elektronów,

–– właściwości redukcyjne – oddawanie elektronów;

–– możliwość unieczynnienia enzymów katalizujących;

–– oksydację poprzez chelatowanie jonów metali;

–– zdolność przerywania przebiegu reakcji wolnorodnikowych;

–– hamowanie działania oksydaz;

–– uwodornianie lub kompleksowanie wolnych rodników, czyli ich stabilizację.

Ze względu na różnice w budowie strukturalnej związki flawonoidowe dzieli się na:

 – flawanony (naryngenina, naryngina, hesperetyna, hesperedyna);

– flawanole (epikatechina, epigallokatechina, katechina);

– flawony (apigenina, diosmetyna, luteolina);

 – izoflawony (daidzeina, genisteina);

– flawonole (kwercetyna, kemferol, mirecytyna, fisteina, morina);

 – antocyjany (cyjanidyna, pelargonidyna, malwidin).

Barwa antocyjanów zależy od ich budowy chemicznej, ale także od kwasowości owocu. Wiele antocyjanów ma czerwoną barwę w środowisku o pH kwaśnym, która zmienia się na niebieską w środowisku alkalicznym.

Tabela 1. Kolory barwników antocyjanidowych (Ryk M., 2018)

Jako przeciwutleniacze antocyjany chronią rośliny przed działaniem wolnych rodników wytwarzanych pod wpływem światła słonecznego, które mogą doprowadzić do uszkodzenia  DNA i śmierci komórek. Wolny rodnik to atom lub cząsteczka, która ma na orbitalu walencyjnym jeden lub więcej niesparowanych elektronów, co sprawia, że są one niestabilne, nadają owemu atomowi lub cząsteczce dużą reaktywność i warunki do oddziaływania na różne składowe komórki. Również do bardzo ważnych cech polifenoli zalicza się ich zdolność do stabilizowania witaminy C (funkcja ochronna przed utlenianiem). Dzięki tej właściwości wywierają one korzystny wpływ na syntezę kolagenu.

Istnieją różne źródła pozyskiwania przeciwutleniaczy.  Flawonoidy obecne w suplementach diety dostępnych w postaci kapsułek lub tabletek są jedynie uzupełnieniem normalnej diety. Nadmierna suplementacja preparatami zawierającymi flawonoidy może negatywnie wpłynąć na organizm. Dlatego zalecane jest spożywanie naturalnych składników pokarmu bogatych w związki flawonoidowe. Fioletowe antyoksydanty czyli antocyjany możemy odnaleźć w: winogronach, czerwonym winie, czarnej porzeczce, czarnym bzie, aronii, borówce czernicy, ale również w kapuście głowiastej czerwonej, buraku ćwikłowym czy kukurydzy fioletowej. Wg metaanalizy 343 prac dokonanej przez Barańskiego w 2014 roku, w ekologicznych owocach występuje więcej antyoksydantów w porównaniu do tych uprawianych konwencjonalnie, a antocyjanów nawet o 51% więcej. Warto więc sięgać po produkty rolnictwa ekologicznego.

Burak ćwikłowy  to podgatunek buraka zwyczajnego (Beta vulgaris L. subsp. vulgaris). 100 g buraka zawiera ok. 40 kcal i należy on do dość słodkich warzyw. Po marchwi jest najczęściej uprawianym warzywem korzeniowym w Polsce. Jest regularnie spożywany i powszechnie stosowany w produkcji jako barwnik spożywczy znany pod nazwą E162. Badania  wskazują na to , że sok z buraka ćwikłowego, chroni przed uszkodzeniem oksydacyjnym struktur DNA w komórkach organizmu człowieka. Dodatkowo wzbogacony w naturalne szczepy bakterii fermentacji mlekowej w formie zakwasu, może być także doskonałym produktem o działaniu probiotycznym. Betaina zawarta w burakach jest silnym przeciwutleniaczem chroniącym organizm przed działaniem wolnych rodników, które uszkadzając DNA mogą przyczynić się do powstawania nowotworów. 

Kapusta (Brassica L.) to rodzaj rośliny należący do rodziny kapustowatych, rzędu kapustowców. Wśród  warzyw rodzaju Brassica szczególnie wysokie właściwości antyoksydacyjne posiadają kapusta brukselska oraz kapusta czerwona. Kapusta czerwona jest zdecydowanie bardziej bogata w polifenole od klasycznej kapusty białej.  W 100 g kapusty czerwonej znajduje się 196,5 mg polifenoli, z czego 28,3 mg stanowią antocyjaniny. Stąd też pochodzi jej piękny fioletowy kolor.

Kapusta jako jedno z niewielu warzyw jest dostępna w sklepach przez cały rok. Przy wyborze kapusty należy zwrócić uwagę, by wybierać  jak najświeższą, wolną od zanieczyszczeń i śladów po insektach, a także bez przejawów zgnilizny. Kapustę można mrozić, a przechowywana w lodówce wytrzyma do 2 tygodni. Przetwarzanie poprzez obróbkę termiczną wpływa niekorzystnie na wartość odżywczą warzyw. Najzdrowsze jest spożywanie ich świeżych i nie poddanych obróbce termicznej. Zaleca się  przechowywanie warzyw w lodówce, gdzie niska temperatura oraz brak dostępu światła pozwalają możliwie najlepiej zachować ich prozdrowotne właściwości odżywcze.

Kukurydza (Zea mays) to jedno z najstarszych uprawianych na świecie zbóż. Pochodzi z Meksyku i związana jest z kulturą Majów. Największymi producentami są Stany Zjednoczone, Chiny i Brazylia. W 2018 roku produkcja kukurydzy na świecie wyniosła aż 1147,6 mln ton. W Polsce najbardziej znana jest odmiana kukurydzy o żółtych ziarnach. Oprócz tej odmiany można wyróżnić jeszcze ziarna białe, czerwone, a także niebieskie czy fioletowe. Choć fioletowa odmiana kukurydzy istnieje od dawna, dopiero teraz staje się coraz bardziej popularna. Znajdziemy w niej dużą zawartość antyoksydantów, błonnika oraz witamin. Zawartość flawonoidów w fioletowej kukurydzy jest dwukrotnie większa niż w klasycznej, żółtej odmianie. Ilość antocyjanów w fioletowej kukurydzy waha się od 6,8 do 82,3 mg/g . Nadają one kukurydzy nie tylko niespotykaną barwę ale wykazują również, liczne działania prozdrowotne.

Aronia Czarnoowocowa (Aronia melanocarpa),  wśród owoców jagodowych zasługuje na szczególną uwagę. Charakteryzuje  się największą, spośród surowców roślinnych, zawartością antocyjanów i innych polifenoli. Krzewy aronii, pochodzące z Ameryki Północnej, zostały do Europy sprowadzone w XVII w. roślina ta należy do rodziny Roseaceae (Różowate) i obejmuje trzy gatunki: aronię czarnoowocową (Aronia melanocarpa), aronię czerwoną (Aronia arbutifolia) oraz aronię śliwolistną (Aronia prunifolia) . Wśród polifenoli obecnych w owocach aronii można wyróżnić związki należące do trzech grup: procyjanidyn, antocyjanów oraz fenolokwasów.

Tabela 2. Zawartość w mg na 100 g produktu, antocyjanów w roślinach jadalnych  (Ryk  M., 2018)

Porzeczka czarna (Ribes nigrum L.) – gatunek rośliny należący do rodziny agrestowatych (Grossulariaceae). Pochodzi z obszarów Europy i Azji o umiarkowanym klimacie. Jest bardzo obfitym źródłem antocyjanów  – 250 mg na 100 g masy. Owoce bardziej dojrzałe zawierają więcej fenoli i antocyjanów oraz wykazują wyższą aktywność antyoksydacyjną. Porzeczka ma szerokie zastosowanie w przetwórstwie owoców oraz w medycynie naturalnej. Jej owoce i liście mają właściwości przeciwzapalne, moczopędne i napotne. Wpływa korzystnie na utrzymanie prawidłowego stanu stawów. Leczy się nią schorzenia dróg moczowych i pęcherza, często jest łączona z innymi ziołami w postaci kompleksów ziołowych. Owoce zawierają duże ilości witamin, w szczególności witaminy C, która w przetworach korzystnie wpływa na procesy przemiany materii i zwiększa odporność organizmu. Naukowcy podają, że największą zawartością różnorodnych polifenoli cechuje się sok z borówki czernicy– zawiera ich aż 19, na drugim miejscu znalazł się sok z jagody – 17 związków tej grupy, następnie sok z czarnej porzeczki – 15 różnorodnych polifenoli. Dlatego warto sięgać nie tylko po świeże owoce, ale również też po ich przetwory.

Winogrono (Vitis vinifera subsp.vinifera) – to roślina z rodziny winoroślowatych, głównie winorośli właściwej. Jest pnączem sięgającym nawet do 40 m. Winogrona, zwłaszcza czerwone, są źródłem polifenoli, które wykazują działanie prozdrowotne. Każdy z gatunków roślin posiada charakterystyczne dla siebie antocyjany, np. w winogronach występują glukozydy cyjanidyny, pelargonidyny, petunidyny i malwidyny, a także di-glukozydy oraz niecukrowe antocyjanidyny. Przeciwutleniacze z owoców winogron chronią skórę przed szkodliwym wpływem czynników zewnętrznych, między innymi zmiatają wolne rodniki, zwiększają efektywność innych korzystnych dla organizmu związków i  hamują rozpad kolagenu. Dodatkowo antyoksydanty zawarte w nasionach winogron wzmacniają struktury kolagenowe i przyspieszają regenerację tkanek w organizmie.

Powyżej wymienione warzywa i owoce, to jedynie niewielka część z grupy zawierającej antocyjany. Zaleca się różnorodność w diecie, aby wraz z pokarmem dostarczyć jak najwięcej wartości odżywczych, a wybrane przez konsumentów produkty, nie tylko zaspokajały  głód, ale takie wnosiły wartość dodaną w postaci korzyści zdrowotnych wykraczających ponad te, wynikające ze zwyczajowo spożywanej żywności. Takie postępowanie sprzyja zdrowiu i zmniejsza możliwość zachorowania na choroby cywilizacyjne.

Bibliografia:

Pieszko C., Zaremba A. – zawartość związków fenolowych w ekstraktach z próbek materiału roślinnego. BROMAT. CHEM. TOKSYKOL., 2013

Lipecki J. Libik A. – Niektóre składniki warzyw i owoców o wysokiej wartości biologicznej.

Wojtanowska-Kraśniak A. i wsp. Porównanie właściwości antyoksydacyjnych i składu pierwiastkowego w wybranych odmianach borówki BROMAT. CHEM. TOKSYKOL.,2015

 Kuźmicka L., Tarasewicz M.:  Antyoksydanty a reaktywne formy tlenu. BROMAT. CHEM. TOKSYKOL. – XLIII, 2010, 1, str. 9–14

Majewska M i Czeczot H. - Flawonoidy w profilaktyce i terapii. Terapia i leki, 2009

Yao L.H., Jiang Y.M., Shi J. i wsp.: Flavonoids in food and their health benefits. Plant Foods Hum. Nutr. 2004

Clifford, T., Howatson, G., West, D., & Stevenson, E.:The Potential Benefits of Red Beetroot Supplementation in Health and Disease. Nutrients, 2015

Białek M., Rutkowska J., Hallman E. : Aronia czarnowocowa (Aronia melanocarpa) jako potencjalny składnik żywności funcjonalnej, ŻYWNOŚĆ, Nauka, Technologia, Jakość, 2012

Baranowski  K. i wsp., Możliwości odzyskiwania i praktycznego wykorzystania związków fenolowych z produktów odpadowych: z wytłoków z czarnej porzeczki i aronii oraz chmielin - ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2009

Colombo, R., Ferron, L., Papetti, A., Colored Corn: An Up-Date on Metabolites Extraction, Health Implication, and Potential Use, Molecules, 2021

Piątkowska, E., Kopeć, A., Leszczyńska T., Antocyjany- charakterystyka, występowanie i oddziaływanie na organizm człowieka, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2011

Food and Agriculture Organization of the United Nations, Statistical Database FAOSTAT

 Nowak A. i wsp.: Wpływ przeciwutleniaczy zawartych w owocach na proces fotostarzenia się skóry, 2014.

Sikora J i wsp.: właściwości lecznicze aronii czarnoowocowej w profilaktyce chorób cywilizacyjnych. Bromat Chem Toksykol, 2009

Macků J., Krejča J., Rymkiewicz A. : Atlas roślin leczniczych. Zakład Narodowy im. Ossolińskich – Wydawnictwo, 1989.

Ryk M.,  Izolowanie antocyjanów na drodze ekstrakcji z komórek kapusty głowiastej czerwonej

(Brassica oleracea var. Capitata f. rubra), winogron (Vitis vinifera subsp. Vinifera) i bakłażanów (Solanum melongena)

Barański M, Srednicka-Tober D, Volakakis N, Seal C, Sanderson R, Stewart GB, Benbrook C, Biavati B, Markellou E, Giotis C, Gromadzka-Ostrowska J, Rembiałkowska E, Skwarło-Sońta K, Tahvonen R, Janovská D, Niggli U, Nicot P, Leifert C. Higher antioxidant and lower cadmium concentrations and lower incidence of pesticide residues in organically grown crops: a systematic literature review and meta-analyses. Br J Nutr. 2014

Białek M. i wsp. Aronia czarnoowocowa (Aronia melanocarpa) potencjalny składnik żywności funkcjonalnej. ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2012,