Formiranje produkata Maillardove reakcije u odležanom octu od sirka i zaštitni učinak melanoidina iz octa na jetru štakora oštećenu tetraklormetanom

Abstract

Research background. The processing method generally affects the toxicity and biological activity of aged sorghum vinegar. This study investigates the changes in the intermediate Maillard reaction products of sorghum vinegar during ageing and the in vivo hepatoprotective effects of pure melanoidin obtained from it. Experimental approach. High-performance liquid chromatography (HPLC) and fluorescence spectrophotometry were utilized to quantify intermediate Maillard reaction products. The CCl4-induced liver damage in rats was used to evaluate the protective role of pure melanoidin in rat liver. Results and conclusions. Compared with the initial concentration, the 18-month ageing process caused a 1.2- to 3.3-fold increase in the concentrations of intermediate Maillard reaction products, i.e. 5-hydroxymethylfurfural (HMF), 5-methylfurfural (MF), methyglyoxal (MGO), glyoxal (GO) and advanced glycation end products (AGEs). The concentrations of HMF in the aged sorghum vinegar were 6.1-fold higher than the 450 μM limit standard for honey, implying the need for shortening the ageing of the vinegar in practice for safety concerns. Pure melanoidin (Mr>3.5 kDa) demonstrated significant protective effects against CCl4-induced rat liver damage, as evidenced by normalized serum biochemical parameters (transaminases and total bilirubin), suppressing hepatic lipid peroxidation and reactive oxygen species, as well as increasing glutathione amount and restoring antioxidant enzyme activities. Histopathological analysis revealed that melanoidin in vinegar reduced cell infiltration and vacuolar hepatocyte necrosis in rat liver. The findings demonstrated that a shortened ageing process should be considered in practice to ensure the safety of aged sorghum vinegar. Vinegar melanoidin is a potential alternative for the prevention of hepatic oxidative damage. Novelty and scientific contribution. This study demonstrates that the manufacturing process had a profound influence on the generation of vinegar intermediate Maillard reaction products. In particular, it revealed the in vivo hepatoprotective effect of pure melanoidin from aged sorghum vinegar, and provides insight into the in vivo biological activity of melanoidin.Pozadina istraživanja. Postupak pripreme često utječe na toksičnost i biološku aktivnost odležanog octa od sirka. U ovom su radu ispitane promjene u međuproduktima Maillardove reakcije u octu od sirka tijekom starenja, te in vivo hepatoprotektivni učinak čistog melanoidina izdvojenog iz dobivenog octa. Eksperimentalni pristup. Međuprodukti Maillardove reakcije određeni su visokodjelotvornom tekućinskom kromatografijom i fluorescencijskom spektrofotometrijom. Hepatoprotektivno djelovanje čistog melanoidina ispitano je na jetri šakora oštećenoj tetraklormetanom. Rezultati i zaključci. U usporedbi s početnom koncentracijom, koncentracija međuprodukata Maillardove reakcije u octu odležanom tijekom 18 mjeseci, i to 5-hidroksimetilfurfurala (HMF), 5-metilfurfurala (MF), metilglioksala (MGO), glioksala (GO) i konačnih produkata glikacije (engl. AGEs), porasla je za 1,2 do 3,3 puta. Koncentracija HMF-a u odležanom octu od sirka bila je 6,1 puta veća od dozvoljene granice od 450 μM u medu kao standardu, što znači da je u praksi potrebno skratiti vrijeme odležavanja octa radi postizanja sigurnosti njegove uporabe za potrošače. Čisti melanoidin (Mr>3,5 kDa) je učinkovito štitio jetru štakora od oštećenja izazvanih tetraklormetanom, što su potvrdili normalizirani biokemijski parametri seruma (aktivnost transaminaze i koncentracija ukupnih bilirubina), smanjena lipidna peroksidacija u jetri i manja količina reaktivnih spojeva kisika, te veća količina glutationa uz obnovljenu aktivnost enzima. Histopatološka analiza je pokazala da je melanoidin u octu smanjio staničnu infiltraciju i nekrozu hepatocita u jetri štakora. Rezultati pokazuju da bi u praksi trebalo razmotriti skraćeno vrijeme odležavanja octa od sirka, da bi on bio siguran za primjenu. Melanoidin iz octa može se koristiti umjesto lijekova za zaštitu jetre od oksidacijskog oštećenja. Novina i znanstveni doprinos. U radu je prikazano da postupak proizvodnje bitno utječe na stvaranje međuprodukata Maillardove reakcije u octu. Poglavito je prikazan in vivo hepatoprotektivni učinak čistog melanoidina iz odležanog octa od sirka, te je dan uvid u in vivo biološku aktivnost melanoidina