The effect of mineral fertilization on nutritive value and biological activity of chokeberry fruit

The aim of the study was to assess whether an extra fertilization with manganese, commercial fertilizer Alkalin (N, K and Si), and combined treatment (manganese + Alkalin) affect the chemical composition of chokeberry fruits (Aronia melanocarpa (Michx) Elliot), especially sugar content and the quantity and profile of phenolics. Dry weight, soluble solids, titratable acidity, total sugar, reducing sugar, sucrose, vitamin C, total polyphenol (gallic acid equivalents); 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging activity; and phenolics profile were measured from the fruits harvested from different treatments. Chokeberries treated with manganese showed high content of non-identified phenolic acids [101.15 mg per 100 g fresh weight (FW), these compounds were not detected in fruit treated with Alkalin and manganese + Alkalin], and the highest content of cyanidin glycosides (813.75 mg per 100 g FW). The fruits treated with Alkalin displayed the highest content of quercetin derivatives (40.88 mg per 100 g FW) and eriodictyol 7-glucuronide (26.43 mg per 100g FW). Chokeberries in control treatments had the highest content of dry weight (30.76% FW), soluble solids (24.1% FW), total sugar (20.92% FW), vitamin C (8.4 mg 100 g1 FW), total polyphenol (2377.1 mg gallic acid equivalents per 100 g FW), the highest 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical % inhibition (38.1%), highest content of chlorogenic acids (210.38 mg per 100 g FW), (-)epicatechin (32.18 mg per 100 g FW) and the highest degree of procyanidin polimerization (59). The results indicate that applied fertilization exerted differential influence on chemical composition of aronia fruits.

Wiazanie jonow metali przez wybrane frakcje substancji zawartych w wytlokach owocow

Celem pracy było określenie możliwości wiązania jonów wybranych metali (Cu2+ , Cd2+ , Pb2+ i Zn2+ )z roztworów wodnych przez frakcje zawarte w wytłokach z owoców aronii, gruszek, jabłek i dzikiej róży. Zbadano, w jakim stopniu analizowane frakcje wytłoków (polifenole, pektyny, hemicelulozy, celulozy i ligniny) wiążą jony poszczególnych metali ciężkich. W tym celu pozbawiono wytłoki kolejnych frakcji, a następnie poddano te wytłoki działaniu roztworów metali o stężeniach w zakresie od 4 do 10 g Me/m3. Stężenia jonów metali w roztworze wyjściowym oraz po 30 minutach kontaktu z wytłokami badano w temperaturze pokojowej przy pH w zakresie od 6,2 do 7,0. Następnie uzyskane wyniki przeliczano na 100 g frakcji. Pektyny były frakcją wiążącą największe ilości jonów miedzi, kadmu i cynku, natomiast polifenole wiązały najwięcej jonów ołowiu, wykazując równocześnie odmienne właściwości w porównaniu z pozostałymi frakcjami. Polifenole zawarte w wytłokach z aronii wiązały wszystkie badane jony, natomiast uzyskane z pozostałych wytłoków - jedynie jony ołowiu. Najgorzej wiążącą frakcją uzyskaną z wytłoków były ligniny. Frakcja celulozy była najbardziej zróżnicowana, wiązała jony metali w różnym stopniu, w zależności od tego, z jakiego rodzaju wytłoków była uzyskana. Otrzymane wyniki mogą być przydatne w komponowaniu mieszanek z wytłoków do usuwania jonów metali z roztworów wodnych.The objective of the study was to determine the capacity of chokeberry, pear, apple and rosehip pomace fractions to bind four heavy metal ions of choice (Cu2+, Cd2+, Pb2+ and Zn2+) for their removal from aqueous solutions. The pomace fractions under analysis were polyphenols, pectin, hemicellulose, cellulose and lignin. The pomace samples were subjected to sequential modifications by removing successive fractions and thereafter exposed to heavy metals in solutions which varied in concentration from 4 to 10 g Me/m3. Metal ion concentrations were measured in the starting solution and after 30 minutes of exposure at room temperature and pH from 6.2 to7.0. The results obtained were calculated per 100 g of fraction. Of the fruit pomace fractions examined, pectin was found to bind the greatest amounts of copper, cadmium and zinc ions, whereas polyphenols showed the highest capacity for binding lead ions, and differed in properties from the remaining fractions. The polyphenols fraction of chokeberry pomace was capable of binding all of the investigated metal ions, but the polyphenols fractions of the other pomace types had the capacity to bind lead ions alone. The capacity of the cellulose fraction for heavy metal binding varied from one pomace type to another. The lignin fraction was found to be the least effective metal ion binder. The results of the study may be of utility in selecting the components of a pomace mixture for the removal of heavy metal ions from aqueous solutions

Otrzymywanie standardow katechin i procyjanidyn z kory glogu [Crataegus azarolus L.] i sosny [Pinus mesogeensis fieschi]

Pine and hawthorn barks were used to obtain procyanidin standards by a simple method. At first oligomeric procyanidin powder was prepared by a previously patented method yielding 450 mg and 120 mg, respectively, írom 100 g of hawthorn and pine fresh bark. These preparations were then fractionated into monomers, dimers and trimers with Fractogel TSK HW-40 (S) column (28 x 2.5 cm) and methanol as the eluent. The purity of five procyanidin standards was more than 90%. The hawthorn contained (-)epicatechin and its derivative procyanidins as principal phenolics and pine (+)catechin and its procyanidin dimers and trimer.Podjęto próbę opracowania prostej metody otrzymywania standardów procyjanidyn z surowców roślinnych. W tym celu użyto korę z głogu i sosny do ekstrakcji tych związków. W pierwszym etapie uzyskano preparaty oligomerów procyjanidyn w ilości 450 mg i 120 mg odpowiednio ze 100 g świeżej kory głogu i sosny. Następnie stosując chromatografię kolumnową na żelu Fractogel TSK HW-40 (S) i metanol do eluowania rozdzielono te związki na frakcje monomerów, dimerów i trimerów procyjanidyn (Rysunek 2). Zawartość procyjanidyn w otrzymanych standardach wynosiła w pięciu przypadkach ponad 90% czystego składnika dzięki prostemu składowi tych związków (Tabela 1). W korze sosny występuje tylko (+) katechina i jej pochodne, a w korze głogu głównie (-) epikatechina i jej pochodne (Rysunek 1)

Colour products of reaction between malvidin 3-glucoside, flavanols and acetaldehyde

The anthocyanins are present in the grapes as monomers, but aged red wines have only linked anthocyanins in the different polymers. One of the possible reaction of red wine colourant is the forming of linkage between the anthocyanins and flavanols by (CH2CH) bridge of acetaldehyde. The formation of coloured products between malvidin 3-glucoside, acetaldehyde and (-)epicatechin, its dimer B2 and oligomers was analysed by liquid chromatography (HPLC). These polymeric compounds were hydrolyzed in the presence of toluen-α-thiol (thiolysis) for the determination the linkage place of anthocyanins with flavanols. The model studies showed, that the procyanidins were linked by "top molecule" across of aldehyde bridge with malvidine, because the coloured toluen-α-thiol derivatives were obtained. The spectrum of these compounds had the maximum at 240 nm corresponding to toluen-α-thiol molecule and other maximum in visible region had shift to longer wavelength. This is characteristic for the polymers of anthocyanins with flavanols. In the red wine after thiolysis, the compounds were identified by the HPLC method with the same retention time as in the model solution, but only in the presence of acetyladehyde being previously added.Metodą chromatografii cieczowej wysokosprawnej badano proces tworzenia się kompleksów antocyjanów, flawanoli z aldehydem octowym w roztworach modelowych i czerwonym winie. Kompleksy te są jednymi z możliwych barwnych substancji czerwonych dojrzałych win. Produkty kondensacji pomiędzy malwidyno 3-glukozydem, aldehydem octowym, (-)epikatechiną oraz jej dimerem B2 i oligomerami poddano hydrolizie w obecności tolueno-α-tiolu, aby określić miejsca powstawania wiązań w tych kompleksach z procy- janidynami. Doświadczenia wykazały, że procyjanidyny łączą się swą górną cząsteczką poprzez mostek aldehydowy z malwidyną. Uzyskano drogą tiolizy barwne pochodne tiolowe (Rysunek 2). Widmo tych związków posiada maksimum przy 240 nm odpowiadające cząsteczce tolueno-alfa-tiolu oraz ma przesunięte maksimum w zakresie światła widzialnego w kierunku fal dłuższych (Rysunek 3). Jest to charakterystyczne dla kompleksów antocyjanów z flawanolami. W czerwonym winie po tiolizie stwierdzono obecność podobnych związków jak w roztworze modelowym, ale tylko po uprzednim dodaniu aldehydu octowego (Rysunek 5)

Anthocyanins in fruits of Aronia melanocarpa (Chokeberry)

30 ref.International audienc

Comparison of methods for determining the content and polymerization of proanthocyanidins and catechins

The methods with vanillin (V), Folin-Ciocalteau (FC) or dimethyla- minocinnamaldehyde (DC) reagent and spectometric method at 280 nm (A) for determining the content of proanthocyanidins and catechins and their polymerization degree were compared. The (+) catechin, (-)epicatechin and their dimer and trimer standards, and grape wine, wine concentrate and powdered wine were examined. The DC reagent appeared most sensitive in the catechin and proanthocyanidin analysis with the molar absorption values for catechins being 55-fold higher than for the FC reagent In the proanthocyanidin analysis with the DC reagent the use of catechin standard curve is not recommended for the determination of proanthocyanidin content because the concentrations of 0.5 g/L for dimers and 0.3 g/L for trimers were obtained instead of 1 g/L in model solutions. Hie V/DC value approximated most closely the real values of proanthocyanidin polymerization.W pracy porównano cztery metody (z odczynnikiem Folina-Ciocalteu, wanilinowym, aldehydem dimetyloaminocynamonowym i metodę spektrofotometryczną przy 280 nm) oznaczania katechin i proantocyjanidyn oraz ich stopnia kondensacji w roztworach modelowych standardów: (+)katechiny i jej dimeru procyjanidyny B3, trimeru C2 oraz (-) epikatechiny i jej dimeru B2 i trimeru C1. Do oznaczeń stosowano uprzednio przygotowane standardy dimerów i trimerów procyjanidyn oraz próbki wina gronowego, jego koncentratu i suszu . Stwierdzono, że najbardziej czułym odczynnikiem w analizach katechin i proantocyjanidyn jest aldehyd dimetyloaminocynamonowy. Absorbancja molowa katechin z tym odczynnikiem była 55-krotnie wyższa niż z odczynnikiem Folina-Ciocalteu (Tabela 1). W oznaczeniach proantocyjanidyn z aldehydem dimetyloaminocynamonowym nie należy obliczać wyników z krzywej wzorcowej katechin, gdyż dla roztworów modelowych zamiast stężenia 1 g/L uzyskano 0.5 g/L dla dimerów i 0.3 g/L dla trimerów (Tabela 2). Najbardziej zbliżone do rzeczywistych informacje o stopniu kondensacji proantocyjanidyn wyraża stosunek oznaczenia metodą z odczynnikiem wanilinowym do oznaczenia z aldehydem dimetyloaminocynamonowym. Wyniki badań w roztworach modelowych na standardach przetestowano na próbkach wina, jego koncentratu i suszu (Rysunek 1 i 2)

Fractionation of phenolic compounds in red wine

International audienc