|
|
Hemoglobin-mediated oxidation of marine liposomes
Škrabalová, Lada ; Mozuraityte, Revilija (oponent) ; Rustad, Turid (vedoucí práce)
The objective of this work was to study the kinetics of lipid oxidation catalyzed by bovine methemoglobin and to evaluate the effects of different experimental conditions and different antioxidants (EDTA, ascorbic acid, caffeic acid, a-tocopherol, d-tocopherol, astaxanthin and L-ascorbic acid-6-palmitate) on the methemoglobin-mediated lipid oxidation in a marine phospholipid liposome model system. The oxygen uptake was used for monitoring lipid oxidation at pH 5.5 and 30 °C. The type of prooxidant and the concentration of both prooxidant and antioxidant (AOX) were found to be very important factors in the evaluation of the antioxidant activity in the liposome model system. Another important factors are the structure of the antioxidant molecule, its hydrophility/lipophility and its location in the system. All antioxidants, except 0.1 % of astaxanthin and 0.1 % of ascorbyl palmitate, inhibited metHb-induced lipid oxidation in all tested concentrations of the AOX. The efficiency of the AOX increased with their increasing concentration. 0.1 % of astaxanthin had no effect on the oxidation of liposomes. 0.1 % of ascorbyl palmitate had a prooxidative effect which can be explained by the prooxidative action of ascorbyl radical, which could promote hydroperoxide scission. Free iron released from metHb contributed little to metHb-mediated lipid oxidation in liposomes, whereas part of the prooxidant activity of metHb was attributed to the formation of singlet oxygen (metHb as a photosensitizer). The antioxidative activity of astaxanthin, ascorbyl palmitate, and tocopherol can be partly attributed to their singlet oxygen quenching ability. However, the main prooxidative mechanisms of metHb are suggested to be decomposition of lipid hydroperoxides, generating free radicals, and formation of hypervalent forms of Hb. EDTA inhibited oxidation of liposomes by chelating transition metals in liposomes and chelating free iron from the metHb solution. The reduction of hypervalent forms of Hb seems to be a very important antioxidant mechanism and was found to be attributed to ascorbyl palmitate, ascorbic acid (AsA) and caffeic acid (CaA). AsA, CaA, tocopherols and astaxanthin inhibit metHb-mediated lipid oxidation by scavenging of lipid radicals. No significant effect of hydrogen peroxide on the oxidation of liposomes was observed. The oxidation was slightly inhibited due to thermal treatment of metHb solution. A significant inhibition of oxygen uptake rate was observed in liposomes containing TPP (triphenylphosphine), which suggests that the heme-mediated lipid oxidation in liposomes is dependent on the presence of pre-existing lipid peroxides. The outcomes of this work can be used for the study of oxidation of liposome solutions, cell membranes and oil-in-water emulsions stabilized by phospholipids; the results contribute to understanding the prooxidant and antioxidant mechanisms and factors that influence oxidation in these systems.
|
|
|
Obsah antioxidantů v surovinách a jejich stabilita v obohacených potravinách v závislosti na technologii výroby
BEDRNÍČEK, Jan
Během skladování probíhají v potravinách oxidační procesy, které negativně ovlivňují jejich zdravotní nezávadnost a senzorické vlastnosti. Pro zamezení těchto nežádoucích procesů mohou být do potravin přidávány přírodní polyfenolické antioxidanty. Cílem této práce bylo studium vlivu přídavku surovin bohatých na polyfenolické antioxidanty na chemické a senzorické vlastnosti běžně konzumovaných potravin. Jako zdroj polyfenolů byly vybrány vedlejší produkty vznikající při zpracování cibule kuchyňské (Allium cepa L.) a extrakt z rozmarýnu lékařského (Rosmarinus officinalis L.). Konkrétně se jednalo o cibulové slupky a rozmarýnový extrakt Inolens 4. Přídavek surovin obsahující polyfenolické látky vždy zvýšil antioxidační aktivitu obohacených potravin a v případě masných výrobků zabránil oxidaci lipidů. V některých případech však byly negativně ovlivněny některé senzorické vlastnosti (textura). Týkalo se to hlavně přídavku mletých cibulových slupek. Na druhou stranu senzorické hodnocení ukázalo, že přídavek mletých cibulových slupek dokázal účinně překrýt nebo zabránit vzniku nepříjemného rybího pachu, který vzniká při dlouhodobém skladování rybích. Tento jev doposud nebyl popsán. Pomocí HPLC-MS/MS analýzy bylo zjištěno, že se v cibulových slupkách vyskytují látky, které doposud nebyly v jiných rostlinách detekovány. Jde o 4 druhy dimeru kvercetinu a jeden trimer. Navíc bylo zjištěno, že během tepelného opracování obohacené potraviny dochází k jejich rozkladu, což doposud ve vědecké literatuře popsáno nebylo. Po shrnutí všech výsledků lze konstatovat, že přírodní polyfenoly mají potenciál zabránit zhoršení kvality potravin v důsledku jejich skladování.
|
|
|
Vliv přírodních aditiv na prodloužení skladovatelnosti chlazených paštik z kapra obecného (Cyprinus carpio)
TUNYS, Ondřej
Tato diplomová práce hodnotí účinky brusinky, česneku a cibulového extraktu na mikrobiologickou kvalitu, senzorické atributy a oxidativní působení u paštik z kapra obecného (Cyprinus carpio). Hodnocení je vyjádřeno ve srovnání s kontrolním vzorkem (bez aditiva). Jednotlivé analýzy probíhaly v různých termínech v závislosti na prováděné analýze (obvykle v den 0, dále po 1, 2, 3 a 6 měsících skladování). Mikrobiologická analýza vykazovala v jednotlivých termínech (0, 1, 2 a 6 měsíců) hodnoty v rozmezí 1,71 - 2,05; 1,73 - 2,23; 1,43 - 2,14; 1,36 - 2,21 log CFU*g-1. K překročení přípustné hranice ke konzumaci sladkovodních ryb (7 log CFU*g-1) za celou dobu testování nedošlo. Nejlepších hodnot u mikrobiologické analýzy dosáhl cibulový extrakt. U senzorické analýzy však nejlepších výsledků v téměř všech smyslových atributech (vůně, chuť, pachuť, konzistence, barva, celková přijatelnost) dosahovala paštika s česnekem a brusinkou. Též analýza TBARS vyhodnocující oxidaci lipidů prokázala inhibici oxidačních procesů. Veškeré výsledky tohoto zkoumání ukázaly, že přírodní aditiva mají dobré antioxidační účinky prodlužující skladovatelnost kapřích paštik za vhodného skladování (zakonzervování a zchlazení při 4 +- 1 °C) až na dobu 6 měsíců.
|
|
|
Oxidace proteinů a lipidů u ryb: dráhy, kinetika a produkty
HEMATYAR, Nima
Rybí svalovina obsahuje omega-3 mastné kyseliny, vysoce kvalitní bílkoviny a další cenné živiny. Na druhé straně představuje rybí svalovina velmi rychle se kazící potravinu díky vysokému obsahu vody, neutrálnímu pH, přítomnosti polynenasycených mastných kyselin a citlivých aminokyselin. Vyvíjející se oxidace lipidů a proteinů, jakož i interakce mezi produkty oxidace mohou představovat důležitý problém během skladování. Informace o negativním účinku oxidace na kvalitu rybího filetu byly již zveřejněny několika autory, nicméně stále nejsou jasné dráhy a produkty oxidace proteinů kvůli různorodosti produktů oxidace proteinů. V této výzkumné práci byly zkoumány dráhy interakce lipidů a proteinů, cílové aminokyseliny, podmínky skladování a také konečný dopad na kvalitu svaloviny ryb. Zkoumali jsme kvalitu rybí svaloviny u kapra obecného a okouna za různých skladovacích podmínek (+ 4°C a -20°C). Také jsme porovnávali některé kvalitativní parametry ve svalovině okouna ze dvou různých chovných systémů, abychom identifikovali dráhy a produkty oxidace. Tato práce zkoumala, jak se oxidace vyvíjí s ohledem na reaktivní látky kyseliny thiobarbiturové a karbonyly jako markerů oxidace lipidů a proteinů, a jaký podíl mají polynenasycené mastné kyseliny na rozvoji oxidace lipidů. Dále byl zkoumán vliv podmínek skladování a oxidace na texturní a senzorické parametry. V průběhu postmortálních změn byly studovány možné změny pH, rigor index a biogenní aminy. Navíc jsme provedli proteomickou analýzu, abychom mohli hlouběji prozkoumat změnu proteinů a najít korelaci mezi strukturami proteinů a kvalitou svaloviny ryb. Naše výsledky prokázaly dobrou stabilitu u filetu kapra obecného (Cyprinus carpio) během 6 měsíců skladování při teplotě -20oC. Podle našich výsledků jsme po jednom týdnu zaznamenali výrazný pokles tuhosti svaloviny u kapra obecného a poté byla konstantní, zatímco ztráta tekutiny se výrazně zvyšovala s dobou skladování. Co se týče senzorických parametrů, nenarazili jsme ve zkoumaných parametrech na žádné rozdíly u uchovávaných syrových či vařených filetů ve srovnání s čerstvými. Ačkoli byly oba parametry oxidace lipidů (TBARS a PV) významně zvýšené, nedosáhly kritické úrovně z hlediska lidské konzumace. Na druhé straně se zásadně zvýšila oxidace proteinů, která se podílí na zhoršení kapacity zadržování vody. Dále jsme zkoumali kvalitu svaloviny u okouna říčního (Perca fluviatilis L.) ze dvou chovných systémů (RAS a rybník). Během mraženého a chlazeného uchovávání jsme pozorovali významné zvýšení množství TBARS a karbonylů v obou chovných systémech. Srovnání mezi oběma chovnými systémy neprokázalo žádné rozdíly v množství TBARS, zatímco koncentrace karbonylů byla významně vyšší u filetů pocházejících z RAS než u filetů pocházejících z rybníka, zejména před uplynutím 4 měsíců skladování při -20oC. Zaznamenali jsme také značný nárůst ztráty tekutin a výrazné snížení pevnosti filetů z obou chovných systémů. Naše výsledky prokázaly vyšší tuhost a ztrátu tekutin u filetů pocházejících z RAS ve srovnání s filety pocházejícími z rybníka. Proteomická analýza filetů z obou chovných systémů ukázala větší stabilitu u filetu pocházejícího z RAS během mraženého uchovávání, nicméně imunoblot odhalil více oxidovaných karbonylů u filetu pocházejícího z RAS než u filetů pocházejících z rybníka, obzvláště v čase 0 a 4. Tvorba ledových krystalů a akumulace ROS hraje pravděpodobně klíčovou roli ve vývoji oxidace během mraženého uchovávání, přičemž enzymová aktivita následovaná rozpadem proteinů je důležitá při chlazeném uchovávání.
|
|
|
Vliv přírodních extraktů na senzorické vlastnosti a prodloužení skladovatelnosti masa pstruha duhového (Oncorhynchus mykiss)
TUNYS, Ondřej
Tato bakalářská práce hodnotí účinky přírodního rozmarýnového extraktu "Inolens 4" na mikrobiologickou kvalitu, senzorické atributy, změnu zbarvení a oxidativní působení u filet pstruha duhového (Oncorhynchus mykiss). Hodnocení je vyjádřeno ve srovnání s kontrolním vzorkem (bez aditiva). Jednotlivé analýzy probíhaly v různé dny (0, 3, 6, 10 a 14 dnů). Mikrobiologická analýza vykazovala v jednotlivých dnech (0., 6., 8. a 10.) hodnoty v rozmezí 1,93 - 2,25; 5,10 - 5,27; 5,12 - 5,80 a 6,34 - 7,66 log CFU*g-1. K překročení přípustné hranice ke konzumaci sladkovodních ryb (7 log CFU*g-1) došlo 10. den pouze u kontroly. Naopak Inolens 0,5 dosáhl nejlepšího výsledku. Také senzorické analýzy ukázaly, že Inolens 0,5 dosáhl nejlepších výsledků ve všech smyslových atributech (vůně, chuť, pachuť, konzistence) u vařené ryby. Též analýza TBARS vyhodnocující oxidaci lipidů dokázala, že aplikace extraktu "Inolens 4" měla pozitivní účinek, což vedlo k inhibici oxidačních procesů ve svalovině. Celkově tedy veškeré výsledky tohoto zkoumání prokázaly, že přírodní extrakt "Inolens 4" má antioxidační účinky prodlužující skladovatelnost masa pstruha duhového při vhodném skladování (zavakuování a zchlazení při 4 +- 1 °C) až na 10 dní a má mírný vliv na zlepšení senzorických vlastností.
|
|
|
Hemoglobin-mediated oxidation of marine liposomes
Škrabalová, Lada ; Mozuraityte, Revilija (oponent) ; Rustad, Turid (vedoucí práce)
The objective of this work was to study the kinetics of lipid oxidation catalyzed by bovine methemoglobin and to evaluate the effects of different experimental conditions and different antioxidants (EDTA, ascorbic acid, caffeic acid, a-tocopherol, d-tocopherol, astaxanthin and L-ascorbic acid-6-palmitate) on the methemoglobin-mediated lipid oxidation in a marine phospholipid liposome model system. The oxygen uptake was used for monitoring lipid oxidation at pH 5.5 and 30 °C. The type of prooxidant and the concentration of both prooxidant and antioxidant (AOX) were found to be very important factors in the evaluation of the antioxidant activity in the liposome model system. Another important factors are the structure of the antioxidant molecule, its hydrophility/lipophility and its location in the system. All antioxidants, except 0.1 % of astaxanthin and 0.1 % of ascorbyl palmitate, inhibited metHb-induced lipid oxidation in all tested concentrations of the AOX. The efficiency of the AOX increased with their increasing concentration. 0.1 % of astaxanthin had no effect on the oxidation of liposomes. 0.1 % of ascorbyl palmitate had a prooxidative effect which can be explained by the prooxidative action of ascorbyl radical, which could promote hydroperoxide scission. Free iron released from metHb contributed little to metHb-mediated lipid oxidation in liposomes, whereas part of the prooxidant activity of metHb was attributed to the formation of singlet oxygen (metHb as a photosensitizer). The antioxidative activity of astaxanthin, ascorbyl palmitate, and tocopherol can be partly attributed to their singlet oxygen quenching ability. However, the main prooxidative mechanisms of metHb are suggested to be decomposition of lipid hydroperoxides, generating free radicals, and formation of hypervalent forms of Hb. EDTA inhibited oxidation of liposomes by chelating transition metals in liposomes and chelating free iron from the metHb solution. The reduction of hypervalent forms of Hb seems to be a very important antioxidant mechanism and was found to be attributed to ascorbyl palmitate, ascorbic acid (AsA) and caffeic acid (CaA). AsA, CaA, tocopherols and astaxanthin inhibit metHb-mediated lipid oxidation by scavenging of lipid radicals. No significant effect of hydrogen peroxide on the oxidation of liposomes was observed. The oxidation was slightly inhibited due to thermal treatment of metHb solution. A significant inhibition of oxygen uptake rate was observed in liposomes containing TPP (triphenylphosphine), which suggests that the heme-mediated lipid oxidation in liposomes is dependent on the presence of pre-existing lipid peroxides. The outcomes of this work can be used for the study of oxidation of liposome solutions, cell membranes and oil-in-water emulsions stabilized by phospholipids; the results contribute to understanding the prooxidant and antioxidant mechanisms and factors that influence oxidation in these systems.
|
|
|
Evaluation of antioxidant effect using different analytical methods
Kristinová, Věra ; Mozuraityte, Revilija (oponent) ; Rustad, Turid (vedoucí práce)
The objective of the diploma thesis is to evaluate antioxidant effects of five different compounds that have a potential as food antioxidants (propyl gallate, caffeic acid, ferulic acid, p-coumaric acid and L(+)-ascorbic acid) by means of four conventional antioxidant capacity assays (FC, FRAP, DPPH, ABTS), and in a liposome model system using free iron (Fe2+, Fe3+) and bovine hemoglobin as prooxidants, with special focus on different concentration levels of the tested compounds in the system. The oxygen uptake is used for continuous monitoring lipid oxidation at pH 5.5 and 30°C. The outcomes of this work contribute to better understanding the basic pro- and antioxidant mechanisms and factors influencing oxidation of cell membranes, liposome solutions, and oil-in-water emulsions stabilized by phospholipids.
|
host ::
RSS.