Antioxidant activity of polyphenolic extracts from red current and cranberry fruits with regard to erythrocytes membrane

Celem podjętych badań było określenie aktywności przeciwutleniającej wodnych ekstraktów z czerwonej porzeczki i żurawiny w odniesieniu do błony erytrocytów oraz mechanizmu odpowiedzialnego za tę aktywność. Oznaczono skład polifenolowy ekstraktów z zastosowaniem metody chromatografii cieczowej z detektorem diodowym i masowym (UPLC-DAD-MS). Spektrofotometrycznie określono współczynnik podziału związków zawartych w ekstraktach pomiędzy fazę organiczną i wodną. Aktywność przeciwutleniającą ekstraktów wobec błony erytrocytów zbadano metodą fluorymetryczną na podstawie stopnia gaszenia fluorescencji sondy DPH-PA, indukując utlenianie błon erytrocytów związkiem AAPH. Fluorymetrycznie określono również lokalizację w błonie erytrocytów związków polifenolowych zawartych w ekstraktach. Stwierdzono, że owoce czerwonej porzeczki i żurawiny są bogate w związki polifenolowe, szczególnie w antocyjany i procyjanidyny. Wykazano, po zastosowaniu sond fluorescencyjnych, że polifenole zawarte w ekstraktach nie przenikają do części hydrofobowej błony, na co wskazuje brak zmian w anizotropii fluorescencji. Łączą się natomiast z regionem główek polarnych na powierzchni błony, zmieniając ich upakowanie, na co wskazuje zmniejszenie uogólnionej polaryzacji. Dowiedziono, że związki polifenolowe zawarte w ekstraktach skutecznie chronią błonę erytrocytów przed szkodliwym działaniem wolnych rodników indukowanych związkiem AAPH w środowisku wodnym. Ponadto wykazano, że aktywność przeciwutleniająca ekstraktu z czerwonej porzeczki (IC₅₀ = 4,59 μg/ml) jest zbliżona do aktywności standardowego przeciwutleniacza, jakim jest Trolox (IC₅₀ = 3,9 μg/ml), oraz że jest ona wyższa od aktywności ekstraktu żurawiny (IC₅₀ = 12,02 μg/ml).The objective of the research study was to determine the antioxidant activity of aqueous solutions of extracts from red current and cranberry with regard to the erythrocytes membrane, and the mechanism responsible for that activity. The polyphenolic composition of the extracts was determined using an ultraperformance liquid chromatography method with diode array detection and mass analysis (UPLC-DADMS). Spectrophotometrically was determined a partition coefficient for compounds contained in extracts between the organic and aqueous phases. The antioxidant activity of extracts towards the erythrocytes membrane was analyzed using a fluorescence method on the basis of a quenching degree of DPH-PA probe fluorescence, whereas the oxidation of the erythrocytes membranes was induced by an AAPH compound. The fluorescence spectroscopy was also used to determine the location of phenolic compounds, contained in the extracts, in the erythrocyte membrane. It was found that the red currant and cranberry fruits were rich in polyphenols, in particular in anthocyanins and procyanidins. With the use of fluorescence probes, it was proved that polyphenolic compounds contained in the extracts did not penetrate into the hydrophobic region of the membrane; the absence of any changes in the fluorescence anisotropy confirmed it. However, they bound to the region of polar heads on the membrane surface and changed their packing as evidenced by the decrease in the generalized polarization. It was proved that the polyphenols in the extracts efficiently protected the erythrocytes membrane against harmful activity of free radicals induced by the AAPH compound in the aqueous environment. Furthermore, it was proved that the antioxidant activity of red currant extract (IC₅₀ = 4.59 μg/ml) was comparable to that of a standard antioxidant, i.e. of TroloxⓇ (IC₅₀ = 3.9 μg/ml) and that it was better than the activity of cranberry extracts (IC₅₀ = 12.02 μg/ml)