The antioxidant and antiproliferative activities of methanolic extracts from Njavara rice bran

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Free radical-induced oxidative stress is the root cause for many human diseases. Naturally occurring antioxidant supplements from plants are vital to counter the oxidative damage in cells. The main objective of the present study was to characterize the antioxidant and antiproliferative potential of rice bran extracted from an important Indian rice variety, Njavara and to compare the same with two commercially available basmati rice varieties: Vasumathi, Yamini and a non medicinal variety, Jyothi.</p> <p>Methods</p> <p>Methanolic extracts of rice bran from four varieties; Vasumathi, Yamini, Jyothi and Njavara were used to study their total phenolic and flavonoid contents, <it>in vitro </it>antioxidant activities including total antioxidant activity, scavenging of nitric oxide and 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical, reducing power and cytotoxic activity in C6 glioma cells. Correlation coefficient and regression analysis were done by using Sigmastat version 3.1 and Stata statistical package respectively.</p> <p>Results</p> <p>Rice bran methanolic extract from Njavara showed the highest antioxidant and cell cytotoxic properties compared to the other three rice varieties. IC₅₀values for scavenging DPPH and nitric oxide were in the range of 30.85-87.72 μg/ml and 52.25-107.18 μg/ml respectively. Total antioxidant activity and reducing power were increased with increasing amounts of the extract. Total phenolic and flavonoid contents were in the range of 3.2-12.4 mg gallic acid-equivalent (GAE)/g bran and 1.68-8.5 mg quercetin-equivalent (QEE)/g bran respectively. IC₅₀values of cytotoxic assay (MTT assay) were 17.53-57.78 μg/ml. Correlation coefficient and regression analysis of phenolic content with DPPH and NO scavenging, MTT (-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) assay, total antioxidant assay and reducing power showed a highly significant correlation coefficient values (96-99%) and regression values (91-98%).</p> <p>Conclusion</p> <p>The results of the present study show that the crude methanolic extract from Njavara rice bran contains significantly high polyphenolic compounds with superior antioxidant activity as evidenced by scavenging of free radicals including DPPH and NO. Njavara extracts also showed highest reducing power activity, anti-proliferative property in C6 glioma cells. In conclusion, it is conceivable that the Njavara rice variety could be exploited as one of the potential sources for plant - based pharmaceutical products.</p

Charakterystyka pecznienia i kleikowania skrobi pochodzacej z niedojrzalych zboz

Z ziarna pszenicy, żyta i jęczmienia, zebranego z pola w różnych fazach dojrzałości, wyizolowano skrobie metodą laboratoryjną. Oznaczono zawartość suchej substancji i skrobi w ziarnie zbóż, jak również wykonano charakterystykę pęcznienia uzyskanych skrobi, czyli ich zdolność wiązania wody i rozpuszczalność w wodzie, w temp. 60 i 80°C oraz charakterystykę kleikowania w wiskozymetrze Rheotest 2. Stwierdzono, że zawartość skrobi w ziarnie pszenicy, żyta i jęczmienia we wczesno-woskowej fazie dojrzałości wynosiła ponad 55% suchej substancji ziarna i wzrastała w miarę dojrzewania ziarniaków, przy czym wydajność skrobi z niedojrzałych ziarniaków dorównywała uzyskowi skrobi z ziarna dojrzałego. S Skrobia wyodrębniona z niedojrzałych ziarniaków charakteryzowała się mniejszą zdolnością wiązania ! wody i mniejszą rozpuszczalnością w temperaturze 60 i 80°C, w porównaniu ze skrobią z ziarniaków dojrzałych. Kleiki skrobi pochodzącej z niedojrzałych zbóż odznaczały się zarówno większą lepkością maksymalną oraz małą stabilnością lepkości podczas ogrzewania w temperaturze 96°C i znacznym wzrostem lepkości po ochłodzeniu do temperatury 50°C, w odniesieniu do kleików ze skrobi zbóż dojrzałych.Starches were extracted by laboratory method from wheat, rye, barley harvested at different maturity and next dry matter, starch content in kernels were analysed. In addition, characteristics of the obtained starches, were determined i.e. water binding capacity, solubility in water at 60 and 80°C and pasting characteristics at Rheotest 2 viscosimeter. It was stated, that starch content in wheat, rye, barley kernels at early-waxy stage of maturity was over 55% of the kernel dry matter and increased during growth of the kernels. The yield of starch from immature kernel was equal to yield of starch from mature ones. Starch isolated from immature kernels had lower water binding capacity and solubility (at temperature 60 and 80°C) in comparison to starch from mature kernels. Pastes obtained from starch of immature kernels had higher maximum viscosity in comparison to pastes from mature ones. Starch pastes from immature cereals S show low stability of viscosity during heating at 96°C and big increase of viscosity after colling to 50°C

Retrogradacja skrobi wyizolowanej z niedojrzalych ziarniakow zboz

Retrogradacja jest niekorzystnym procesem zachodzącym podczas przechowywania żywności, wpływającym na ograniczenie przydatności konsumpcyjnej produktów utworzonych na bazie surowców skrobiowych. Dlatego też celem podjętych badań było wskazanie możliwości pozyskania skrobi zbożowej o znacznie mniejszej skłonności do retrogradacji, bez konieczności poddania jej wcześniejszej modyfikacji. Z ziarna pszenicy, żyta i jęczmienia, zebranego z pola w różnych fazach dojrzałości, wyizolowano skrobie metodą laboratoryjną. Oznaczono zawartość suchej substancji i skrobi w ziarnie zbóż oraz zawartość amy łozy w skrobi. Wyznaczono również stosunek amy łozy do amylopektyny i wagowo średnią masę cząsteczkową obu tych polimerów skrobiowych, przy zastosowaniu chromatografii żelowej (GPC ) oraz stopień retrogradacji 1% wodnych kleików skrobiowych. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono znacznie niższą skłonność do retrogradacji skrobi ze zbóż niedojrzałych, w porównaniu ze skrobią zbóż dojrzałych, zarówno w temperaturze 8°C, 20°C jak i -20°C.W przypadku wszystkich badanych zbóż, najmniejszy stopień retrogradacji oznaczono w skrobiach wyodrębnionych z ziaren zebranych we wczesno-woskowej fazie dojrzałości. Ziarno pszenicy i jęczmienia zebrane we wczesno-woskowej fazie dojrzałości można uznać za naturalne źródło skrobi zbożowej o niewielkiej skłonności do retrogradacji.Retrogradation is unfavourable process occuring during food storage, causing limitations in consumption of products based on starch. For that reason, the aim of undertaken researches was to indicate the possibility of obtaining of cereal starch with much lower tendency to rétrogradation, without necessity of previous modification of it. Starches were extracted by laboratory method from: wheat, rye, barley harvested at different stages of maturity. Dry matter and starch content in kernels as well as amylose content in starches were analysed. Amylose and amylopectin ratio was established and weight-average molecular weight of the both starch polymers by means of gel chromatography (GPC) and degree of rétrogradation of 1% of water - starch pastes were determined. It was stated, that starches from immature kernels had lower tendency towards rétrogradation in comparison to mature ones, at 8° C, 20° C and -20° C. For the all investigated kernels the lowest retrogradation was revealed at starches separated from kernels harvested at early-waxy stage of maturity

Wplyw srednich dawek promieniowania gamma na wartosc wypiekowa maki pszennej, zytniej i pszenzytniej

W pracy porównano wartość wypiekową mąk pszennych typu 550 i 850, żytniej typu 720 oraz pszenżytniej typu 680, naturalnych i napromienionych promieniami gamma w dawce: 2; 3 i 5 kGy. Napromienienie mąk pszennych w dawce 5 kGy umożliwiło wyizolowanie z nich większej ilości glutenu mokrego oraz znaczne zmniejszenie jego rozpływalności. W miarę zwiększania dawki promieniowania od 2 do 5 kGy następowało zmniejszenie indeksu glutenowego w mąkach pszennych, nie obniżając jednak ich wartości wypiekowej. Zdecydowaną poprawę wartości wypiekowej pod wpływem wszystkich zastosowanych dawek promieni gamma zaobserwowano w badaniach mąki pszenżytniej. Niewielkie zmiany liczby opadania na skutek procesu napromienienia świadczą o zachowaniu aktywności enzymu α-amylazy w badanych mąkach.In the research the baking values of the following flours were compared: wheat type 550 and 850, rye type 720 and triticale type 680, native flours and exposed to radiation at the doses of 2; 3 and 5 kGy. Irradiation of wheat flours enabled to isolate from them the higher amounts of wet gluten and a considerable reduction of its spreadibility. As the radiation dose 2-5 kGy increased, the decrease of gluten index in wheat flours was observed, it did not, however, lowered their baking value. Under the influence of the doses of gamma radiation in flour the baking value improved. Slight changes in the falling number informed us that α-amylase activity has been maintained

Chemical composition of five new kidney bean [Phaseolus vulgaris L.] cultivars

Nasiona roślin strączkowych, do których należy także fasola zwyczajna Phaseolus vulgaris L., są cennym składnikiem diety ze względu na wysoką zawartość m.in. białka, witamin z grupy B, błonnika i składników mineralnych. Skład chemiczny nasion podlega znacznym wahaniom pod względem ilościowym oraz jakościowym i zależy od wielu czynników, m.in. odmiany i stopnia dojrzałości, środowiska, głównie warunków pogodowych, agrotechniki i in. Celem badań było określenie zawartości wybranych składników chemicznych w suchych nasionach pięciu nowych odmian fasoli zwyczajnej karłowej Phaseolus vulgaris L. Oznaczono zawartość: białka ogółem, tłuszczu, błonnika pokarmowego, skrobi, cukrów po inwersji i popiołu. Zawartość białka w suchej masie badanych nasion fasoli wahała się w zakresie od 23,96 do 29,85 g/100g s.m. Zawartość tłuszczu we wszystkich odmianach była zbliżona i wynosiła od 1,54 do 1,78 g/100g s.m. Nasiona badanych odmian fasoli zawierały 20,66-24,69 g/100 g s.m. błonnika pokarmowego ogółem (TDF) oraz 5,92-9,98 g/100 g s.m. jego frakcji rozpuszczalnej (SDF) i 11,28-17,29 g/100g s.m. nierozpuszczalnej (IDF). Zawartość związków mineralnych oznaczonych jako popiół całkowity wahała się w zakresie 3,7-4,2 g/100g s.m., a cukrów po inwersji 5,17-6,58 g/100g s.m.The seeds of leguminous plants, among which kidney bean Phaseolus vulgaris L. is classified, are very valuable food ingredients owing to their high contents of, among other things, protein, vitamins of the ‘B’ group, dietary fibre, and mineral compounds. The chemical composition of seeds fluctuates both quantitatively and qualitatively, and it depends on many factors, inter alia, on cultivar and maturity stage, environment, mainly weather conditions, agricultural science, and on other things. The objective of the study was to determine the content of some selected chemical compounds contained in dry seeds of five new cultivars of dwarf kidney bean (French bean) (Phaseolus vulgaris L.) The content of the following compounds was determined: total protein, fat, dietary fibre, starch, carbohydrates after inversion, and ash. The content of crude protein in dry matter of bean cultivar seeds investigated ranged from 23,96 to 29,85 g/100 g d.b. The content of fat in all the cultivars was similar and amounted between 1,54 and 1,78 g/100 g d.b. The seeds of the bean cultivars under investigation contained 20,66 g/100 g to 24,69 g/100 g d.b. of the total dietary fibre (TDF), 5,92 to 9,98 g/100 g d.b. of its soluble fraction (SDF), and 11,28 to 17,29 g/100 g d.b of its insoluble fraction (IDF). The content of mineral compounds determined as total ash ranged from 3,7 to 4,2 g/100 g d.b., and the content of carbohydrates after inversion: from 5,17 to 6,58 g/100 g d.b

Influence of extrusion on phenolics content and antioxidant activity of bean [Phaseolus vulgaris L.]

W pracy przedstawiono wpływ parametrów ekstruzji na skład i zawartość polifenoli oraz aktywność przeciwutleniającą nasion dwóch odmian fasoli (Phaseolus vulgaris L.). Badane odmiany zawierały przed ekstruzją 777-996 mg polifenoli ogółem w 100 g suchej masy. Zidentyfikowano następujące związki: mirycetynę, kwercetynę, kempferol, cyjanidynę oraz kwasy: chlorogenowy, kawowy, ferulowy i p- kumarowy. Po ekstruzji zmniejszyła się zawartość polifenoli ogółem (o 30-32%), jak również, w większości przypadków, zawartość poszczególnych związków. Najmniejsze straty przeciwutleniaczy stwierdzono w ekstrudatach otrzymanych przy nawilżeniu surowca do 20% i w temp. procesu 120°C. Aktywność przeciwutleniająca badanych odmian fasoli, mierzona w układzie ß-karoten/kwas linolowy, kształtowała się na zbliżonym poziomie, zarówno przed, jak i po ekstruzji. Najbardziej niekorzystnie wpłynęły na tę cechę parametry ekstruzji: 20% wilgotności i temp. 180°C.The influence of extrusion parameters on changes in phenolics amount and composition as well as antioxidant activity of bean (Phaseolus vulgaris L.) was presented. Total phenolics in varieties varied from 777 to 996 mg/100g d.b. Myricetin, quercetin, kaempferol, cyanidin, chlorogenic acid, caffeic acid, ferulic acid and p-coumaric acid were identified. Content of total phenolics decreased during extrusion about 30-32%. Also, content of the majority of phenolic compounds was lowered after extrusion in comparison to raw seeds. The lowest losses of phenolics was observed in extrudates obtained of processing parameters: 20% initial humidity, temperature 120°C. Antioxidant activity, evaluated in ß-carotene/linoleic acid model system, both raw seeds and extrudates were similar in two investigated varieties. The highest decrease of antioxidant activity was observed in extrudates obtained with parameters 20% humidity and temperature 180°C

Parameters of the extrusion process and the content of non-starch polysaccharides and the antioxidant activity of rye bran

Ekstruzja jest procesem, w wyniku którego zwiększa się w surowcu zbożowym ilość frakcji rozpuszczalnej włókna pokarmowego, działającego hipocholesterolemicznie i hipoglikemicznie na organizm człowieka. Można zatem powiedzieć, że zboża po ekstruzji zyskują dodatkową wartość prozdrowotną. Materiałem do badań były ekstrudaty z otrąb trzech odmian żyta: Amilo, Rostockie i Agrikolo, w których oznaczono zawartość: rozpuszczalnej i nierozpuszczalnej frakcji włókna pokarmowego, włókna pokarmowego ogółem, pentozanów rozpuszczalnych, nierozpuszczalnych i całkowitych oraz aktywność przeciwutleniającą (przy użyciu ABTS) ekstraktów metanolowo- acetonowych otrzymanych z tych ekstrudatów. Stwierdzono, że zastosowane parametry procesu ekstruzji: 14% wilgotności materiału wyjściowego oraz temp. 120 i 180°C przyczyniły się do zwiększenia zawartości: frakcji rozpuszczalnej włókna pokarmowego, pentozanów rozpuszczalnych i aktywności przeciwutleniającej ekstrudatów z otrąb żytnich.Extrusion is a process during which the content of soluble fraction of a dietary fibre increases; this dietary fibre has a hipocholesterolemic and hypoglicemic effect on the human organism. Therefore, the statement that cereals win an additional health promoting quality after having been extruded is correct. The materials used in this study were rye bran extrudates of three varieties of rye: Amilo, Rostockie, and Agrikolo. In the samples investigated, the following parameters were determined: soluble and insoluble fractions of dietary fibre, total fibre content, soluble and insoluble pentosans, total pentosans, and antioxidant activity of methanol-acetone extracts obtained from these extrudates; the antioxidant activity was determined using ABTS. It was stated that the following extrusion parameters applied: moisture of 14% of the initial original material, and temperatures of 120 and 180°C, attributed to the increase in the content of the soluble fraction of dietary fibre, soluble pentosans, as well as to the higher antioxidative activity of rye bran extrudates