Composition of bioactive secondary metabolites and mutagenicity of Sambucus nigra L. Fruit at different stages of ripeness

The relationship between the content of bioactive compounds and mutagenic activity of elderberry fruit at different stages of ripeness was investigated. Significant differences in the antioxidant profiles (TLC, HPLC with post-column derivatization) and antioxidant activity (ABTS, DPPH, and FC tests) were observed for studied elderberry extracts. The more ripen the fruit at the time of harvest were, the higher the content of anthocyanins (increase from 0 to 7.8 mg g−1d.w.) and antioxidant activity of the extracts (about 5-fold increase) were. Cyanogenic glycosides were not detected at any stage of ripeness. Accordingly, Ames MPF test (Xenometrix) did not reveal any mutagenicity. Our study suggests that instability of cyanogenic glycosides ensures safety of food/pharmaceutical products based on even not fully ripen elderberry fruit

Combinations of cocoa antioxidants: what they tell us about the chemopreventive relevance of interactions between food components?

Antioxidant properties of polyphenols are believed to underlie cocoa chemopreventive potential. However, it has been not recognized if these effects are mainly caused by the most abundant components or result from concerted action of major and minor cocoa bioactives as proposed by food synergy concept. This study was aimed at resolving this question. Initially, the cocoa extract composition was determined by HPLC-DAD-MS. Then, bioactivities of cocoa extract and a series of artificial mixtures of cocoa phytochemicals were tested to compare their redox properties in cell-free system and redox-associated biological effects in human colon cancer HT29 cells serving as a model of human alimentary tract. Under cell-free conditions, DPPH test as well as differential pulse voltammetry showed the highest antioxidant activity for cocoa powder extract (CE), but surprisingly, did not reveal any dose-dependent differences between mixtures despite growing concentration and complexity of antioxidants. Basically, to the same conclusion lead determinations of cellular antioxidant activity; CE was the most efficient in cell protection against ROS whereby concentration of catechins in studied solutions had to be above 10 μM to override cellular redox homeostasis. Cell growth inhibition was dose-dependent only for mixtures that consisted of main catechins at narrow range of low concentrations (0.01 – 1 μM C+EC). Neither clear relationship between composition of cocoa phytochemicals and nutrigenomic activity of CE and matching mixtures was spotted. Therefore, our study indicates that the bioactivity of non-toxic complex natural mixtures such as cocoa is strongly affected by interactions between their components, as predicted by food synergy.Nutraceuticals in balancing redox status in ageing and age-related diseases WGs Meeting of the NutRedOx COST Action CA16112 Belgrade, March 2-3, 202

Porównanie zawartości związków fenolowych oraz aktywności przeciwutleniającej ekstraktów wodnych z białych, czerwonych oraz czarnych porzeczek (Ribes sp.)

The aim of this study was to compare the content of antioxidant compounds and the antioxidant activity of extracts from white, red and black currants (Ribes sp.). The chemical properties verified included determinations of anthocyanins and other phenols by HPLC-DAD-MS, total antioxidant activity by standard spectrophotometric tests (ABTS, DPPH and FCR), and profiles of antioxidants by TLC with visualization reagents (ABTS, DPPH, FC) and postcolumn derivatization with ABTS reagent. The results obtained showed that the studied varieties of Ribes sp. differed mostly in the content of anthocyanins and hence in antioxidant activity. The highest content of phenolic compounds, as well as the highest antioxidant activity exhibited black currant extract, followed by red currant extract and white variety.Celem przeprowadzonych badań było porównanie zawartości związków o charakterze przeciwutleniaczy oraz aktywności biologicznej wodnych ekstraktów z białej, czerwonej i czarnej odmiany porzeczki (Ribes sp.). Charakterystyka chemiczna ekstraktów została ustalona poprzez oznaczenie związków z grupy fenoli z użyciem techniki HPLC-DAD-MS, całkowitej aktywności przeciwutleniającej za pomocą standardowych testów spektrofotometrycznych (ABTS, DPPH, FC), a także sporządzenie profili przeciwutleniaczy z użyciem technik TLC z wizualizacją odczynnikami (ABTS, DPPH i FC) oraz deprywatyzacji postkolumnowej z użyciem odczynnika ABTS. Otrzymane wyniki wykazały, że badane odmiany porzeczek różnią sie głównie zawartością związków z grupy antocyjanów, co wiąże się z różnicami w aktywności przeciwutleniającej tych odmian. Najwyższą zawartością związków fenolowych, jak również najwyższą aktywnością przeciwutleniającą charakteryzował się ekstrakt z odmiany czarnej, następnie odmiany czerwonej i białej

Wpływ gotowania na zmiany zawartości składu podstawowego i glukozynolanów w jarmużu

Brassica vegetables have been strongly recommended as part of human diet because of its high content of bioactive sulphur compounds, eg glucosinolates. The nutrient and health-promoting compounds in kale are significantly affected by traditional cooking. The study investigated changes in the levels of dry mass, ash, fat, total protein, dietary fibre as well as total and individual glucosinolates in the kale due to the traditional cooking process. As a result of cooking kale, a significant decrease was noted in the content of fat, dry matter, indole glucosinolates, and a significant growth in the content of protein, ash, dietary fibre, and aliphatic glucosinolates compared to the raw vegetable.Warzywa kapustne są szczególnie zalecane w diecie ze względu na wysoką zawartość składników biologicznie czynnych zawierających siarkę, tj. glukozynolanów. Celem pracy było sprawdzenie jak zmieniaj ą się wybrane parametry jakości zdrowotnej jarmużu (tj. zawartość: białka, tłuszczu, popiołu, węglowodanów, błonnika pokarmowego, suchej masy i glukozynolanów) pod wpływem tradycyjnego gotowania w wodzie. W wyniku omawianego procesu zaobserwowano istotne statystycznie obniżenie zawartości suchej masy, tłuszczu oraz glukozynolanów indolowych, a także istotny statystycznie wzrost zawartości białka, popiołu, błonnika pokarmowego oraz glukozynolanów alifatycznych, w stosunku do surowego warzywa

Anti-carcinogenic properties of white cabbage

W krajach rozwiniętych choroby nowotworowe stają się obecnie najbardziej znaczącym elementem kosztów leczenia społeczeństw oraz główną przyczyną przedwczesnych zgonów. Stąd też ogromne zainteresowanie profilaktyką przeciwnowotworową, które nabrało szczególnego znaczenia po stwierdzeniu, w wyniku badań epidemiologicznych, że żywność pochodzenia roślinnego zawiera liczne substancje przeciwdziałające powstawaniu nowotworów. Szczególnie cenne mogą być warzywa krzyżowe, w przypadku których obserwowano znaczną ujemną korelację pomiędzy poziomem spożycia a zapadalnością na nowotwory piersi, jelita grubego i płuc. W Europie Środkowej najważniejszym warzywem z rodziny krzyżowych jest kapusta biała (Brassica oleracea var. capitata), stanowiąca tradycyjny element diety krajów tego regionu. Ze względu na duże spożycie i dostępność przez cały rok, warzywo to może być potencjalnie znaczącym elementem chemoprewencji nowotworowej. Na Wydziale Chemicznym Politechniki Gdańskiej podjęto wielokierunkowe prace mające na celu ocenę przeciwnowotworowych właściwości zarówno świeżej kapusty, jak i poddanej obróbce kulinarnej, stosując różne modele badawcze, dawki i formę preparatów warzywnych, zbliżone do rzeczywistego spożycia. Jak się powszechnie uważa, jednym z czynników uruchamiających proces kancerogenezy są reaktywne formy tlenu (ROS), które reagując z ważnymi biomolekułami zmieniają ich strukturę i funkcję, co może przyczyniać się do transformacji zdrowej komórki w nowotworową. Wiadomo także, że ROS mogą być przyczyną wielu innych chorób cywilizacyjnych oraz procesów starzenia. Jedną z linii badawczych nad przeciwnowotworowymi właściwościami kapusty, podjętych przez autorów, była ocena zdolności fitokompleksu tego warzywa do przeciwdziałania efektom ROS. Badania zostały zaplanowane tak, by umożliwić ocenę kapusty na różnych poziomach, począwszy od pomiaru właściwości przeciwutleniających in vitro i oznaczenia substancji przeciwutleniających, określenia zdolności ochrony innych składników żywności przed utlenieniem, poprzez ocenę zdolności ochrony komórek przed atakiem ROS, po wykazanie zdolności do indukcji endogennych mechanizmów komórkowych niwelujących zaistniałe efekty stresu oksydacyjnego. Przedstawiona praca stanowi podsumowanie badań prowadzonych przez trzy zespoły badawcze. Stwierdzono, że składniki kapusty, zarówno świeżej, jak i poddanej obróbce kulinarnej, nie tylko chronią inne składniki żywności przed niekorzystnymi procesami termooksydacyjnymi, ale także wykazują szereg aktywności pozwalających organizmowi neutralizować reaktywne formy tlenu, a także zwalczać już zaistniałe szkodliwe efekty ich działania.Presently, in the developed countries, oncological diseases have become the most significant factor of the medical treatment costs of the populations, as well as the main reason of premature deaths. This is why there is a huge interest in anti-carcinogenic prophylaxis; this interest has become particularly substantial upon the evidence provided by epidemiological studies that plant-derived foods contained numerous phyto-chemicals capable of preventing the development of neoplasms. Cruciferous vegetables can be particularly valuable, since, in their case, an essential, negative correlation between the level of their consumption and the level of incidence of breast, colorectal and lung neoplasms was found. In Central Europe, white cabbage (Brassica oleracea var. capitata) is the most important vegetable of the cruciferous plant family; it is a traditional element of the diets in the countries in this region. Owing to its high consumption level and its availability all year round, this vegetable can be a potentially significant element in the chemoprevention against cancer diseases. At the Chemical Faculty at the Gdańsk University of Technology, multifaceted research projects were initiated and accomplished, with the purpose of assessing the anti-carcinogenic properties of both the fresh and the culinary processed cabbage. In the research projects, various experimental models, diverse doses and forms of the vegetable preparations were applied; they all were as close to the real consumption as possible. The common opinion is that reactive oxygen species (ROS) are one of the triggers of carcinogenic processes; they react with important cellular bio-molecules, change their structure and function, and, thereby, contribute to the transformation of a healthy cell into a neoplasmic one. ROS are also believed to be a cause of many other civilization diseases, as well as of the aging processes. Therefore, one of the project lines carried out by the authors of this paper and dealing with the anti-carcinogenic properties of cabbage, was the assessment of potentiality of phyto-complex of this vegetable to prevent the effects by ROS. The research project was designed so as to make it possible to assess the cabbage at different levels. To start with, its antioxidant activity was measured in vitro and antioxidant substances were determined; next, the capability of cabbage was assessed to: protect other food components against the oxidation; protect cells against the attack by ROS; and, finally, induce endogeneous mechanisms within cells that neutralize the resulting effects by oxidative stress. The paper is a summary of the investigations carried out by three research groups. It was found that the components of both the fresh and the culinary processed cabbage did not only prevent other food components against unfavourable thermo-oxidative processes, but they also developed a number of activities allowing the human organism to neutralize reactive oxygen species, and, also, to overcome damaging effects resulting from the ROS activity

Reakcja fizjologiczna rooelin i akumulacja kadmu w główkach dwóch odmian kapusty białej

Plants of the Brassicaceae family are considered useful for phytoremediation owing to their tolerance to high concentrations of heavy metals, which may be hyperaccumulated in the tissues. Cabbage seems to be a useful phytoextractor because of the high biomass concentrated in the head and cabbage cultivation technologies which ensure high yield. In a pot experiment, the response of plantlets of two cabbage cultivars: Ditmarska Najwcześniejsza (DN) and Kamienna Głowa (KG) to 10 and 40 mg Cd kg–1 DM of soil (Cd10 and Cd40, respectively) was studied. In addition, the content of Cd in the heads after the growing season was assayed. It was established that the Cd-induced stress was temporary and did not prevent head formation by cabbage plants. Higher leaf membrane leakiness and lower chlorophyll content, which were noticed during the 3rd week of vegetation, disappeared by the 8th week. Cd stimulated production of glucosinolates by plants. The higher dose of cadmium (40 mg Cd kg–1 DW of soil) diminished the fresh weight of heads of DN by ca 33%, and KG by 15%. However, the Cd accumulation recalculated to dry weight was high, and increased with the Cd dose. DN heads harvested from Cd40 contained up to 260-fold more Cd than control heads; for KG heads, the Cd content was over 560-fold higher. Hence, white cabbage can be used for phytoextraction of cadmium polluted soil. Higher resistance of KG than DN cultivar to stress caused by heavy metals may be attributable to a more efficient biosynthesis of organic sulphur compounds in the former cultivar, as reflected by the GLS content in both control and Cd-exposed KG specimens.Rośliny z rodziny Brassicaceae są uważane za przydatne do celów fitoremediacyjnych w związku z tolerancją wysokich stężeń metali ciężkich, które mogą ulec hiperakumulacji w tkankach. Kapusta wydaje się rośliną, która może być wykorzystana jako fitoekstraktor w związku z dużą biomasą skoncentrowaną w główce i techniką uprawy tego warzywa umożliwiającą uzyskanie wysokiej wydajności. W doświadczeniu wazonowym badano reakcję sadzonek dwóch odmian kapusty białej głowiastej: Ditmarska Najwcześniejsza (DN) i Kamienna Głowa (KG) na kadm zastosowany w ilości 10 i 40 mg Cd kg–1 s.m. gleby (Cd10 i Cd40) oraz zawartość Cd w główkach po zakończeniu okresu wegetacji. Stwierdzono, że stres wywołany Cd był przejściowy, co umożliwiło roślinom wytworzenie główek. Zwiększenie przepuszczalności błon komórkowych liści oraz zmniejszenie w nich zawartości chlorofilu stwierdzone w 3. tygodniu wegetacji nie pojawiło się już w 8. tygodniu. Cd stymulował w roślinach produkcję glukozynolanów (GLS). Większa z zastosowanych dawek kadmu (40 mg Cd kg–1 s.m. gleby) wpłynęła na zmniejszenie świeżej masy główek DN o ok. 33%, a KG o 15%. Akumulacja Cd w jednostce suchej masy główek była jednak bardzo wysoka i wzrastała wraz ze wzrostem dawki. Główki DN pochodzące z uprawy z zastosowaniem Cd40 zawierały do 260 razy więcej Cd niż główki pochodzące z kontroli, analogiczne główki KG zakumulowały nawet ponad 560 razy więcej Cd w stosunku do kontroli. Zatem kapustę głowiastą białą można wykorzystać do fitoremediacji gleby zanieczyszczonej kadmem. Większa odporność odmiany KG niż DN na stres wywołany metalami ciężkimi może wynikać z bardziej wydajnej biosyntezy związków siarkoorganicznych, co znalazło odbicie w zawartości GLS, wyższej zarówno u roślin kontrolnych, jak i eksponowanej na Cd odmiany KG