Absorpční kapacita kyslíkových radikálů - Oxygen radical absorbance capacity

Absorpční kapacita kyslíkových radikálů (ORAC) byla metoda měření antioxidant kapacity v biologických vzorcích in vitro.[1][2] Protože ne fyziologický důkaz in vivo existovala na podporu teorie volných radikálů nebo že ORAC poskytl informace týkající se biologického antioxidačního potenciálu, byl v roce 2012 stažen.[3][4]

Pomocí této metody byly s jistotou testovány různé potraviny koření, bobule a luštěniny vysoce hodnocené v rozsáhlých tabulkách, které jednou zveřejnila Ministerstvo zemědělství USA (USDA). Alternativní měření zahrnují Folin-Ciocalteuovo činidlo a Trolox ekvivalentní antioxidační kapacita test.

Metoda

The test měří oxidační degradaci fluorescenční molekuly (buď beta-fykoerythrin nebo fluorescein ) po smíchání s generátory volných radikálů, jako je azo-iniciátorové sloučeniny. Azoiniciátoři se považují za producenty peroxyl radikál zahříváním, které poškozuje fluorescenční molekulu, což vede ke ztrátě fluorescence. Antioxidanty jsou považovány za chránící fluorescenční molekulu před oxidační degenerací. Stupeň ochrany je kvantifikován pomocí a fluorometr. Fluorescein se v současné době používá nejvíce jako fluorescenční sonda. Zařízení, které dokáže automaticky měřit a vypočítat kapacitu, je komerčně dostupné (Biotek, Roche Diagnostics).

S postupující oxidativní degenerací intenzita fluorescence klesá a tato intenzita se typicky zaznamenává po dobu 35 minut po přidání azoiniciátoru (generátoru volných radikálů). AAPH (2,2’-azobis (2-amidino-propan) dihydrochloride) je zatím jediným použitým generátorem volných radikálů. Degenerace (nebo rozklad) fluoresceinu se měří, protože přítomnost antioxidantu zpomaluje rozpad fluorescence. Zaznamenávají se křivky rozpadu (intenzita fluorescence vs. čas) a vypočítá se plocha mezi dvěma křivkami rozpadu (s antioxidanty nebo bez nich). Následně se pomocí antioxidačního činidla kvantifikuje stupeň ochrany zprostředkované antioxidanty trolox (analog vitaminu E) jako standard. Pro vytvoření standardní křivky se používají různé koncentrace troloxu a srovnávají se s nimi zkušební vzorky. Výsledky testovacích vzorků (potravin) byly publikovány jako „ekvivalenty troloxu“ nebo TE.[5][6]

Jednou z výhod použití metody ORAC k hodnocení antioxidačních kapacit látek je to, že bere v úvahu vzorky s fázemi zpoždění jejich antioxidačních kapacit i bez nich. To je obzvláště výhodné při měření potravin a doplňků, které obsahují složité přísady s různými pomalu a rychle působícími antioxidanty, stejně jako přísady s kombinovanými účinky, které nelze předem vypočítat.

Nevýhody této metody jsou: 1) měří se pouze antioxidační aktivita proti konkrétním (pravděpodobně hlavně peroxyl) radikálům; tvorba peroxylových radikálů však nikdy nebyla prokázána; 2) povaha škodlivé reakce není charakterizována; 3) neexistují důkazy o tom, že by se na této reakci podílely volné radikály; a 4) neexistují důkazy o tom, že by hodnoty ORAC měly jakýkoli biologický význam po konzumaci jakékoli potraviny. Kromě toho nebyl stanoven vztah mezi hodnotami ORAC a přínosem pro zdraví.

V důsledku vědeckého vyvrácení fyziologického významu ORAC USDA, která shromažďuje a publikuje údaje ORAC po více než deset let, v květnu 2012 stáhla svou webovou publikaci hodnot ORAC pro běžné americké potraviny.[3]

Bylo navrženo několik upravených metod ORAC. Většina z nich používá stejný princip (tj. Měření poškození fluoresceinu zprostředkovaného AAPH radikály); metoda ORAC na bázi elektronové paramagnetické rezonance na bázi elektronové paramagnetické rezonance však přímo měří pokles hladiny AAPH-radikálu pomocí zachycovacího působení antioxidační látky.[7]

Regulační pokyny

V následující diskusi se termín „antioxidant“ týká hlavně látek bez obsahu živin v potravinách, jako jsou polyfenoly, které mají antioxidační kapacitu in vitro, takže poskytněte umělý index antioxidační síly - měření ORAC.

Jiné než pro dietní antioxidační vitamíny—vitamin A., vitamín C a vitamin E. —Nebyly prokázány žádné složky potravin s antioxidační účinností in vivo.[Citace je zapotřebí ] V souladu s tím regulační agentury, jako je Úřad pro kontrolu potravin a léčiv Spojených států a Evropský úřad pro bezpečnost potravin (EFSA) zveřejnili pokyny zakazující na etiketách potravinářských výrobků požadovat nebo naznačovat antioxidační účinek, pokud takové fyziologické důkazy neexistují.[8][9] Tyto pokyny pro Spojené státy a Evropskou unii stanoví, že je nezákonné implikovat potenciální přínosy pro zdraví na etiketách výrobků s vysokým obsahem ORAC.

Fyziologický kontext

Ačkoli výzkum in vitro označuje polyfenoly jsou dobré antioxidanty a pravděpodobně ovlivnit hodnotu ORAC, antioxidační účinky in vivo jsou pravděpodobně zanedbatelné nebo chybí.[3][10] Podle ne-antioxidační mechanismy stále nedefinované, flavonoidy a další polyfenoly mohou snížit riziko kardiovaskulárních onemocnění a rakoviny.[11]

Jak vykládá Institut Linuse Paulinga EFSA a USDA mají dietní polyfenoly po trávení malou nebo žádnou přímou antioxidační hodnotu.[3][9][10][12] Ne jako podmínky kontrolovaných zkumavek, osud polyfenolů in vivo ukazuje, že jsou špatně konzervované (méně než 5%), přičemž většina z toho, co je absorbováno, existuje jako chemicky modifikované metabolity určené k rychlému vylučování.[13]

Zvýšení antioxidační kapacity krve po konzumaci potravin bohatých na polyfenoly (ORAC) není způsobeno přímo polyfenoly, ale nejpravděpodobněji je výsledkem zvýšeného kyselina močová hladiny odvozené z metabolismu flavonoidů.[12][13] Podle Frei „můžeme nyní sledovat aktivitu flavonoidů v těle a je jasné, že tělo je považuje za cizí sloučeniny a snaží se jich zbavit.“[13]

Potravinové zdroje

Hodnoty jsou vyjádřeny jako součet lipid rozpustný (např. karotenoid ) a rozpustné ve vodě (např. fenolický ) antioxidační frakce (tj. „celkový ORAC“) uváděné jako v mikromolech trolox ekvivalenty (TE) na 100 gramů vzorku a jsou porovnány s hodnocením celkového obsahu polyfenolů ve vzorcích.

Tyto hodnoty jsou EFSA a USDA považovány za biologicky irelevantní.[3][9]

Skóre potravin ORAC - USDA
JídloVelikost porceORAC, ekv. Trolox, μmol na 100 g
Prořezávat1 šálek14,582
Malé červené fazole½ šálku sušených fazolí13,727
Divoký borůvka1 šálek13,427
Červené fazole½ šálku sušených fazolí13,259
Pinto fazole½ šálku11,864
Brusinka1 šálek surového (celé bobule)9,584
Borůvka1 šálek surového (pěstované bobule)9,019
Srdce artyčoku1 šálek, vařený7,904
Surový nezpracovaný Kakaové boby1 oz7,840
Ostružina1 šálek surového (pěstované bobule)7,701
Malina1 šálek6,058
Jahoda1 šálek5,938
Red Delicious jablko1 jablko5,900
Granny Smith jablko1 jablko5,381
Pekanový ořech1 oz5,095
Sladká třešeň1 šálek4,873
Černá švestka1 švestka4,844
Červenohnědý brambor1, vařené4,649
Chokeberry1 oz4,497
Černá fazole½ šálku sušených fazolí4,181
Švestka1 švestka4,118
Slavnostní jablko1 jablko3,903
Granátové jablko100 gramů2,860

U téměř všech druhů zeleniny může konvenční vaření snížit hodnotu ORAC až o 90%, zatímco v páře se zadržuje více antioxidantů.[14] Ganoderma

Porovnání hodnot ORAC

Ministerstvo zemědělství USA, dříve vydavatel údajů ORAC, v roce 2012 stáhlo svou webovou publikaci hodnot ORAC pro běžné americké potraviny z důvodu absence vědeckých důkazů, že ORAC má nějaký biologický význam.[3]

Při porovnávání údajů ORAC je třeba dbát na to, aby srovnávané jednotky a potraviny byly podobné. Některá hodnocení budou porovnávat jednotky ORAC na gram suché hmotnosti neporušené potraviny nebo jejího mletého prášku, jiná vyhodnotí jednotky ORAC v čerstvé nebo zmrazené mokré hmotnosti a další se budou zabývat jednotkami ORAC na porci. Při každém hodnocení se může zdát, že různé potraviny mají vyšší hodnoty ORAC. Například, ačkoliv rozinka nemá větší antioxidační potenciál než hroznové víno, ze kterého byla sušena, zdá se, že rozinky mají vyšší hodnotu ORAC na gram mokré hmotnosti než hrozny kvůli jejich sníženému obsahu vody. Podobně velký obsah vody v melounu může vypadat, jako by toto ovoce mělo nízký obsah ORAC. Podobně je třeba vzít v úvahu typické množství použité potraviny; byliny a koření mohou mít vysoký obsah ORAC, ale ve srovnání s neporušenými celými potravinami se používají v mnohem menším množství.[15]

Četné společnosti a obchodníci se zdravými potravinami a nápoji mylně vydělávali na hodnocení ORAC tím, že propagovali výrobky, o nichž se tvrdí, že mají „vysoký obsah ORAC“. Protože většina z těchto hodnot ORAC nebyla nezávisle ověřena nebo podrobena peer review pro publikaci ve vědecké literatuře zůstávají nepotvrzené, nejsou vědecky důvěryhodné a mohou spotřebitele uvést v omyl.

Viz také

Reference

  1. ^ Cao G, Alessio HM, Cutler RG (1993). „Zkouška absorpční kapacity kyslíkových radikálů pro antioxidanty“ (PDF). Volný radikál. Biol. Med. 14 (3): 303–11. doi:10.1016 / 0891-5849 (93) 90027-R. PMID  8458588. Archivovány od originál dne 24. 7. 2018. Citováno 2019-09-11.
  2. ^ Ou B, Hampsch-Woodill M, Prior RL (2001). "Vývoj a validace vylepšeného testu absorpční kapacity kyslíkových radikálů s použitím fluoresceinu jako fluorescenční sondy". J. Agric. Food Chem. 49 (10): 4619–26. doi:10.1021 / jf010586o. PMID  11599998.
  3. ^ A b C d E F „Withdrawn: Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) of Selected Foods, Release 2 (2010)“. Ministerstvo zemědělství USA, služba pro výzkum v zemědělství. 16. května 2012. Citováno 13. června 2012.
  4. ^ Gross, P (2009). „Nové role pro polyfenoly. Třídílná zpráva o platných předpisech a stavu vědy“. Svět Nutraceuticals. Rodman Media. Citováno 11. dubna 2013.
  5. ^ Huang D, Ou B, Prior RL (2005). "Chemie za stanovení antioxidační kapacity". J. Agric. Food Chem. 53 (6): 1841–56. doi:10.1021 / jf030723c. PMID  15769103.
  6. ^ Garrett AR, Murray BK, Robison RA, O'Neill KL (2010). "Měření antioxidační kapacity pomocí testů ORAC a TOSC". Pokročilé protokoly v oxidačním stresu II. Metody v molekulární biologii. 594. str. 251–62. doi:10.1007/978-1-60761-411-1_17. ISBN  978-1-60761-410-4. PMID  20072922.
  7. ^ Kohri S, Fujii H, Oowada S, Endoh N, Sueishi Y, Kusakabe M, Shimmei M, Kotake Y (2009). „Stanovení absorpční kapacity kyslíkových radikálů, které přímo kvantifikuje schopnost vychytávat antioxidanty proti volným radikálům odvozeným od AAPH“. Anální. Biochem. 386 (2): 167–71. doi:10.1016 / j.ab.2008.12.022. PMID  19150323.
  8. ^ Pokyny pro průmysl, označování potravin; Údaje o obsahu živin; Definice pro „vysokou účinnost“ a definice pro „antioxidanty“ pro použití v údajích o obsahu živin pro doplňky stravy a konvenční potraviny Americké ministerstvo zdravotnictví a sociálních služeb, Správa potravin a léčiv, Centrum pro bezpečnost potravin a aplikovanou výživu, červen 2008
  9. ^ A b C Panel EFSA pro dietetické výrobky, výživu a alergie (2010). „Vědecké stanovisko k odůvodnění zdravotních tvrzení týkajících se různých potravin / složek potravin a ochraně buněk před předčasným stárnutím, antioxidační aktivitě, obsahu antioxidantů a antioxidačních vlastnostech a ochraně DNA, bílkovin a lipidů před oxidačním poškozením podle čl. 13 odst. 1 nařízení (ES) č. 1924/20061 ". Deník EFSA. 8 (2): 1489. doi:10.2903 / j.efsa.2010.1489.
  10. ^ A b Williams RJ, Spencer JP, Rice-Evans C (duben 2004). „Flavonoidy: antioxidanty nebo signální molekuly?“. Volný radikál. Biol. Med. 36 (7): 838–49. doi:10.1016 / j.freeradbiomed.2004.01.001. PMID  15019969.
  11. ^ Arts IC, Hollman PC (2005). „Polyfenoly a riziko onemocnění v epidemiologických studiích“. Dopoledne. J. Clin. Nutr. 81 (1 příplatek): 317S - 325S. doi:10.1093 / ajcn / 81.1.317S. PMID  15640497.
  12. ^ A b Lotito SB, Frei B (2006). „Spotřeba potravin bohatých na flavonoidy a zvýšená antioxidační kapacita plazmy u lidí: příčina, důsledek nebo epifenomenon?“. Volný radikál. Biol. Med. 41 (12): 1727–46. doi:10.1016 / j.freeradbiomed.2006.04.033. PMID  17157175.
  13. ^ A b C "Studie přinášejí nový pohled na biologii flavonoidů ", David Stauth, EurekAlert!. Převzato z tiskové zprávy vydané Oregonskou státní univerzitou
  14. ^ Ninfali P, Mea G, Giorgini S, Rocchi M, Bacchiocca M (2005). „Antioxidační kapacita zeleniny, koření a dresinků souvisejících s výživou“. Br. J. Nutr. 93 (2): 257–66. doi:10.1079 / BJN20041327. PMID  15788119.
  15. ^ Tapsell LC, Hemphill I, Cobiac L, Patch CS, Sullivan DR, Fenech M, Roodenrys S, Keogh JB, Clifton PM, Williams PG, Fazio VA, Inge KE (2006). „Přínosy bylin a koření pro zdraví: minulost, přítomnost, budoucnost“. Med. J. Aust. 185 (4 doplňky): S4–24. doi:10.5694 / j.1326-5377.2006.tb00548.x. PMID  17022438.

externí odkazy

  • Xu, Baojun; Chang, Sam K.C. (2008). "Vliv namáčení, vaření a vaření v páře na celkový obsah fenolu a antioxidační aktivity potravinářských luštěnin v chladném období". Chemie potravin. 110 (1): 1–13. doi:10.1016 / j.foodchem.2008.01.045. PMID  26050159.