Емкость поглощения кислородных радикалов - Oxygen radical absorbance capacity

Емкость поглощения кислородных радикалов (ORAC) был методом измерения антиоксидант емкости в биологических образцах in vitro.[1][2] Потому что нет физиологический доказательство in vivo существовал в поддержку свободнорадикальная теория или что ORAC предоставил информацию, относящуюся к биологическому антиоксидантному потенциалу, в 2012 году он был отозван.[3][4]

С помощью этого метода были протестированы различные продукты, специи, ягоды и бобовые высоко оценен в обширных таблицах после публикации Министерство сельского хозяйства США (USDA). Альтернативные измерения включают Реагент Фолин-Чокальтеу, а Эквивалентная антиоксидантная способность Trolox проба.

Метод

В проба измеряет окислительную деградацию флуоресцентной молекулы (бета-фикоэритрин или флуоресцеин ) после смешивания с генераторами свободных радикалов, такими как азоинициаторные соединения. Считается, что азоинициаторы производят пероксильный радикал нагреванием, которое повреждает флуоресцентную молекулу, что приводит к потере флуоресценции. Антиоксиданты считаются защищающими флуоресцентную молекулу от окислительной дегенерации. Степень защиты определяется количественно с помощью флуорометр. Флуоресцеин в настоящее время чаще всего используется в качестве флуоресцентного зонда. Оборудование, которое может автоматически измерять и вычислять емкость, имеется в продаже (Biotek, Roche Diagnostics).

Интенсивность флуоресценции уменьшается по мере протекания окислительной дегенерации, и эта интенсивность обычно регистрируется в течение 35 минут после добавления азоинициатора (генератора свободных радикалов). До сих пор единственным используемым генератором свободных радикалов является ААРН (2,2’-азобис (2-амидинопропан) дигидрохлорид). Дегенерацию (или разложение) флуоресцеина измеряют, поскольку присутствие антиоксиданта замедляет затухание флуоресценции. Кривые затухания (интенсивность флуоресценции в зависимости от времени) записывают и рассчитывают площадь между двумя кривыми затухания (с антиоксидантом или без него). Впоследствии степень защиты, опосредованной антиоксидантами, оценивается количественно с использованием антиоксиданта. тролокс (аналог витамина Е) в качестве стандарта. Для построения стандартной кривой используются различные концентрации тролокса, и тестируемые образцы сравниваются с ней. Результаты для тестовых образцов (пищевых продуктов) были опубликованы как «эквиваленты тролокса» или TE.[5][6]

Одним из преимуществ использования метода ORAC для оценки антиоксидантной способности веществ является то, что он учитывает образцы с фазами задержки их антиоксидантной способности и без них. Это особенно полезно при измерении пищевых продуктов и добавок, которые содержат сложные ингредиенты с различными антиоксидантами медленного и быстрого действия, а также ингредиенты с комбинированными эффектами, которые невозможно рассчитать заранее.

Недостатками этого метода являются: 1) измеряется только антиоксидантная активность против определенных (вероятно, в основном пероксильных) радикалов; однако образование пероксильных радикалов никогда не было доказано; 2) характер повреждающей реакции не охарактеризован; 3) нет данных об участии свободных радикалов в этой реакции; и 4) нет доказательств того, что значения ORAC имеют какое-либо биологическое значение после употребления какой-либо пищи. Более того, взаимосвязь между ценностями ORAC и пользой для здоровья не установлена.

В результате научного опровержения физиологического значения ORAC, Министерство сельского хозяйства США, которое собирало и публиковало данные ORAC более десяти лет, отозвало свою веб-публикацию о ценностях ORAC для общих американских продуктов питания в мае 2012 года.[3]

Было предложено несколько модифицированных методов ORAC. Большинство из них используют тот же принцип (т. Е. Измерение повреждения флуоресцеина, опосредованного радикалами AAPH); однако ORAC-EPR, основанный на электронном парамагнитном резонансе метод ORAC, непосредственно измеряет снижение уровня радикалов ААРН за счет улавливающего действия антиоксидантного вещества.[7]

Нормативное руководство

В нижеследующем обсуждении термин «антиоксидант» относится в основном к непитательным соединениям в пищевых продуктах, таким как полифенолы, обладающие антиоксидантной способностью in vitro, поэтому создайте искусственный показатель силы антиоксидантов - измерение ORAC.

Кроме диетических витаминов-антиоксидантов -витамин А, витамин C и витамин Е - не было доказано, что пищевые соединения обладают антиоксидантной эффективностью in vivo.[нужна цитата ] Соответственно, регулирующие органы, такие как Управление по контролю за продуктами и лекарствами Соединенных Штатов и Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) опубликовали руководство, запрещающее на этикетках пищевых продуктов указывать или подразумевать антиоксидантные свойства при отсутствии таких физиологических доказательств.[8][9] Это руководство для Соединенных Штатов и Европейского Союза устанавливает, что незаконно указывать потенциальную пользу для здоровья на этикетках упаковки продуктов с высоким содержанием ORAC.

Физиологический контекст

Хотя исследования in vitro указывает полифенолы хорошо антиоксиданты и, вероятно, влияют на значение ORAC, антиоксидантные эффекты in vivo вероятно незначительны или отсутствуют.[3][10] От не-антиоксидантные механизмы еще не определены, флавоноиды и другие полифенолы могут снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний и рака.[11]

В интерпретации Институт Линуса Полинга, EFSA и USDA, диетические полифенолы имеют мало или не имеют прямой антиоксидантной пищевой ценности после переваривания.[3][9][10][12] В отличие от контролируемых условий в пробирке, судьба полифенолов in vivo показывает, что они плохо законсервированы (менее 5%), при этом большая часть того, что абсорбируется, существует в виде химически модифицированных метаболитов, предназначенных для быстрого выведения.[13]

Увеличение антиоксидантной способности крови, наблюдаемое после употребления продуктов, богатых полифенолами (ORAC), не вызвано напрямую полифенолами, но, скорее всего, является результатом увеличения мочевая кислота уровни, полученные в результате метаболизма флавоноидов.[12][13] По словам Фрея, «теперь мы можем следить за активностью флавоноидов в организме, и ясно одно: организм воспринимает их как чужеродные соединения и пытается от них избавиться».[13]

Источники питания

Значения выражаются как сумма липид растворимый (например, каротиноид ) и вода (например. фенольный ) фракции антиоксидантов (т.е. «общий ORAC»), выраженные в микромолях тролокс эквивалентов (TE) на 100 грамм образца, и сравниваются с оценками общего содержания полифенолов в образцах.

Эти значения считаются биологически несущественными EFSA и USDA.[3][9]

Оценка еды ORAC - USDA
ЕдаРазмер порцииORAC, Trolox эквив., Мкмоль на 100 г
Чернослив1 чашка14,582
Маленькая красная фасоль½ стакана сушеных бобов13,727
Дикий черника1 чашка13,427
Красный фасоль½ стакана сушеных бобов13,259
Фасоль пинто½ стакана11,864
Клюква1 стакан сырых (целых ягод)9,584
черника1 стакан сырых (культурных ягод)9,019
Артишок сердца1 чашка, приготовленная7,904
Сырье необработанное Какао бобы1 унция7,840
Ежевика1 стакан сырых (культурных ягод)7,701
Малина1 чашка6,058
клубника1 чашка5,938
Ред Делишес яблоко1 яблоко5,900
Бабушка Смит яблоко1 яблоко5,381
Пекан1 унция5,095
Сладкая вишня1 чашка4,873
Черный слива1 слива4,844
Картофель красновато-коричневый1, приготовленный4,649
Черноплодная рябина1 унция4,497
Черный боб½ стакана сушеных бобов4,181
слива1 слива4,118
Гала яблоко1 яблоко3,903
Гранатовый100 грамм2,860

Практически для всех овощей обычная варка может снизить значение ORAC до 90%, в то время как приготовление на пару сохраняет больше антиоксидантов.[14] Ганодерма

Сравнение значений ORAC

Министерство сельского хозяйства США, ранее публиковавшее данные ORAC, отозвало свою веб-публикацию о ценностях ORAC для общих американских продуктов в 2012 году из-за отсутствия научных доказательств того, что ORAC имеет какое-либо биологическое значение.[3]

При сравнении данных ORAC необходимо следить за тем, чтобы сравниваемые единицы и продукты были одинаковыми. Некоторые оценки будут сравнивать единицы ORAC на грамм сухого веса неповрежденного продукта питания или его измельченного порошка, другие будут оценивать единицы ORAC в свежем или замороженном сыром весе, а третьи будут смотреть на единицы ORAC на порцию. При каждой оценке может оказаться, что разные продукты имеют более высокие значения ORAC. Например, хотя изюм не обладает большим антиоксидантным потенциалом, чем виноград, из которого он был высушен, изюм будет иметь более высокое значение ORAC на грамм сырого веса, чем виноград, из-за пониженного содержания воды. Точно так же из-за большого содержания воды в арбузе может казаться, что в этом фрукте мало ORAC. Точно так же следует учитывать типичное количество употребляемой пищи; травы и специи могут содержать большое количество ORAC, но их применяют в гораздо меньших количествах по сравнению с цельными цельными продуктами.[15]

Многочисленные компании по производству продуктов питания и напитков и маркетологи ошибочно извлекли выгоду из рейтинга ORAC, продвигая продукты, которые, как утверждается, имеют «высокие позиции в ORAC». Поскольку большинство из этих значений ORAC не были независимо проверены и не подвергались экспертная оценка для публикации в научной литературе они остаются неподтвержденными, не заслуживают научного доверия и могут ввести потребителей в заблуждение.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Цао Г., Алессио Х. М., Катлер Р. Г. (1993). «Анализ способности антиоксидантов к поглощению кислородных радикалов» (PDF). Свободный Радич. Биол. Med. 14 (3): 303–11. Дои:10.1016 / 0891-5849 (93) 90027-П. PMID  8458588. Архивировано из оригинал на 2018-07-24. Получено 2019-09-11.
  2. ^ Оу Б., Хэмпш-Вудилл М., Приор Р.Л. (2001). «Разработка и проверка улучшенного анализа способности поглощения радикалов кислорода с использованием флуоресцеина в качестве флуоресцентного зонда». J. Agric. Food Chem. 49 (10): 4619–26. Дои:10.1021 / jf010586o. PMID  11599998.
  3. ^ а б c d е ж «Изъято: способность поглощать кислородные радикалы (ORAC) отобранных продуктов, выпуск 2 (2010 г.)». Министерство сельского хозяйства США, Служба сельскохозяйственных исследований. 16 мая 2012. Получено 13 июн 2012.
  4. ^ Гросс, П (2009). «Новые роли полифенолов. Отчет из трех частей о текущих нормах и состоянии науки». Мир нутрицевтиков. Родман Медиа. Получено Одиннадцатое апреля, 2013.
  5. ^ Хуанг Д., Оу Б., Приор Р.Л. (2005). «Химия, лежащая в основе анализов антиоксидантной способности». J. Agric. Food Chem. 53 (6): 1841–56. Дои:10.1021 / jf030723c. PMID  15769103.
  6. ^ Гарретт А.Р., Мюррей Б.К., Робисон Р.А., О'Нил К.Л. (2010). «Измерение антиоксидантной способности с помощью тестов ORAC и TOSC». Расширенные протоколы при окислительном стрессе II. Методы молекулярной биологии. 594. С. 251–62. Дои:10.1007/978-1-60761-411-1_17. ISBN  978-1-60761-410-4. PMID  20072922.
  7. ^ Кохри С., Фуджи Х., Оовада С., Эндох Н., Суэиси Й., Кусакабе М., Шиммей М., Котаке Ю. (2009). «Анализ способности поглощать радикалы кислорода, который напрямую определяет способность антиоксиданта улавливать свободные радикалы, производные AAPH». Анальный. Биохим. 386 (2): 167–71. Дои:10.1016 / j.ab.2008.12.022. PMID  19150323.
  8. ^ Руководство для промышленности, маркировка пищевых продуктов; Заявления о содержании питательных веществ; Определение «высокая эффективность» и определение «антиоксидант» для использования в заявлениях о содержании питательных веществ в диетических добавках и обычных пищевых продуктах Министерство здравоохранения и социальных служб США, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, Центр безопасности пищевых продуктов и прикладного питания, июнь 2008 г.
  9. ^ а б c Панель EFSA по диетическим продуктам, питанию и аллергии (2010 г.). "Научное заключение об обосновании заявлений о пользе для здоровья, связанных с различными продуктами питания / пищевыми компонентами и защитой клеток от преждевременного старения, антиоксидантной активностью, содержанием антиоксидантов и антиоксидантными свойствами, а также защитой ДНК, белков и липидов от окислительного повреждения. в соответствии со статьей 13 (1) Регламента (ЕС) № 1924/20061 ". Журнал EFSA. 8 (2): 1489. Дои:10.2903 / j.efsa.2010.1489.
  10. ^ а б Уильямс Р. Дж., Спенсер Дж. П., Райс-Эванс К. (апрель 2004 г.). «Флавоноиды: антиоксиданты или сигнальные молекулы?». Свободный Радич. Биол. Med. 36 (7): 838–49. Дои:10.1016 / j.freeradbiomed.2004.01.001. PMID  15019969.
  11. ^ Arts IC, Hollman PC (2005). «Полифенолы и риск заболеваний в эпидемиологических исследованиях». Am. J. Clin. Нутр. 81 (1 приложение): 317S – 325S. Дои:10.1093 / ajcn / 81.1.317S. PMID  15640497.
  12. ^ а б Лотито С.Б., Фрей Б. (2006). «Потребление продуктов, богатых флавоноидами, и увеличение антиоксидантной способности плазмы у людей: причина, следствие или эпифеномен?». Свободный Радич. Биол. Med. 41 (12): 1727–46. Дои:10.1016 / j.freeradbiomed.2006.04.033. PMID  17157175.
  13. ^ а б c "Исследования заставляют новый взгляд на биологию флавоноидов ", Дэвид Стаут, EurekAlert!. По материалам пресс-релиза, выпущенного Государственным университетом Орегона.
  14. ^ Нинфали П., Меа Г., Джорджини С., Рокки М., Баккиокка М. (2005). «Антиоксидантная способность овощей, специй и заправок, имеющих отношение к питанию». Br. J. Nutr. 93 (2): 257–66. Дои:10.1079 / BJN20041327. PMID  15788119.
  15. ^ Tapsell LC, Hemphill I, Cobiac L, Patch CS, Салливан Д.Р., Фенек М., Роденрис С., Кио Дж. Б., Клифтон П. М., Уильямс П. Г., Фацио В. А., Инге К. Э. (2006). «Польза трав и специй для здоровья: прошлое, настоящее, будущее». Med. Дж. Ост. 185 (4 Suppl): S4–24. Дои:10.5694 / j.1326-5377.2006.tb00548.x. PMID  17022438.

внешние ссылки

  • Сюй, Баоцзюнь; Чанг, Сэм К. (2008). «Влияние замачивания, кипячения и пропаривания на общее содержание фенолов и антиоксидантную активность бобовых пищевых продуктов в прохладное время года». Пищевая химия. 110 (1): 1–13. Дои:10.1016 / j.foodchem.2008.01.045. PMID  26050159.