Masood Sadiq Butt

1 Национален институт по хранителни науки и технологии, Земеделски университет, Файсалабад, Пакистан

М. Tauseef Султан

2 Департамент по хранителни науки, Университет Бахаудин Закария, Мултан, Пакистан

Махвиш Азиз

1 Национален институт по хранителни науки и технологии, Земеделски университет, Файсалабад, Пакистан

Амбрийн Наз

3 Университет за жени в Лахор, Лахор, Пакистан

Уакас Ахмед

1 Национален институт по хранителни науки и технологии, Земеделски университет, Файсалабад, Пакистан

Нареш Кумар

4 Институт по химия, Университет на Сао Пауло, Сао Пауло, Бразилия

Мохамед Имран

5 Катедра по химия, Университет на Азад Джаму и Кашмир Музафарабад, Пакистан

Резюме

Въведение

Плодовете и зеленчуците са важен компонент на човешката диета и играят важна роля за поддържането на човешкото здраве. Потенциалите за насърчаване на здравето, свързани с тяхната консумация, се дължат главно на наличието на биоактивни компоненти и тези фитохимикали са отделни биоактивни молекули, широко признати за полезните им роли в човешката физиология (Manach et al., 2004 [83]). Броят на растенията придоби популярност като пълноценни хранителни продукти, но все още много хоризонти изискват вниманието на изследователите. Сред тях, хурмата (Diospyros kaki L.) е един от тези хранителни плодове със силна антиоксидантна активност (Jung et al., 2005 [59]; Igual et al., 2008 [50]).

Райската ябълка е месест влакнест тропически, широколистен плод, принадлежащ към семейство Ebenaceae. Често се култивира в топли региони на света, включително Китай, Корея, Япония, Бразилия, Турция и Италия (Itamura et al., 2005 [54]; Yokozawa et al., 2007 [128]). През 2007 г. световното производство на райска ябълка достигна над 3,3 милиона тона, като 70,0% от Китай, 10,0% от Корея и 7,0% от Япония. Райската ябълка не е толкова популярна в европейските общности, но търсенето й се увеличава благодарение на осведомеността на потребителите относно нейния скрит потенциал за насърчаване на здравето. Средиземноморският регион е подходящ и за производство на хурма, достигащо до 110 000 тона (Jung et al., 2005 [59]; Luo, 2007 [82]; Bubba et al., 2009 [18]).

Като цяло над 400 вида райска ябълка се засаждат в световен мащаб. Сред тях от голямо значение са Diospyros kaki, Diospyros virginiana, Diospyros oleifera и Diospyros lotus (Bibi et al., 2007 [16]). За читателите е интересно, че D. kaki (японска райска ябълка) е най-обещаващият вид (Rahman et al., 2002 [105]; Zheng et al., 2006 [133]). Популярните сортове, отглеждани в Япония, и техните съответни характеристики са разгледани в Таблица 1 (Табл. 1) (Справка в Таблица 1: Suzuki et al., 2005 [118]).

kaki

В някои азиатски култури потребителите са наясно със здравните претенции, свързани с райската ябълка и нейните функционални съставки. Богатата фитохимия на райската ябълка отвори нови пътища за изследвания в диетичен режим за лечение на различни заболявания. Потенциалът за укрепване на здравето на хурмата включва нейната ефективност срещу производството на свободни радикали, хиперхолестеролемия, захарен диабет, рак, дермални разстройства, хипертония и др. Този преглед е опит за изясняване на фитохимията на райската ябълка и значението на нейните биоактивни молекули за лечението на различни здравословни състояния несъответствия.

Ботаническа история и състав

Като климактерия, узряването на хурма се регулира от етилен. По време на климактеричната фаза настъпва бързо омекотяване, което води до образуване на желеподобна плът, което прави хурмата непродаваема в рамките на няколко дни. За разлика от други климактерични култури, реколтата от хурма, събрана в търговска зрялост, произвежда по-малко производство на етилен (под 1,0 nl g -1 h -1, дори при пиково производство), отколкото събраното в ранен етап на зреене отделя по-големи количества етилен, т.е. над 50 nl g -1 h -1 (Nakano et al., 2002 [95]; Harima et al., 2003 [46]). Качеството на ядене на хурма се счита за най-доброто в края на предклимактеричния етап поради наличието на максимални захари и желания оранжев цвят. За допълнителна информация цветът на плодовете се развива непосредствено преди началото на дишането, предизвикано от етилена (Zheng et al., 2005 [134]; Igual et al., 2008 [50]; Arnal, et al., 2008 [7]) . Ботаническата класификация на плодовете от хурма е описана в таблица 2 (табл. 2) .

Въз основа на степента на стипчивост, хурмата се разделя на стягащ (Yamada et al., 2002 [127]; Luo, 2007 [82]) и не-стягащ тип (Asgar et al., 2003 [8]; Harima et al ., 2003 [46]; Suzuki et al., 2005 [118]). Характеристиките на търговски популярните сортове вече са описани в таблица 1 (раздел 1) (справка в таблица 1: Suzuki et al., 2005 [118]). Райската ябълка е забележителна със своето хранене (Achiwa et al., 1997 [1]), включваща 80,3% вода, 0,58% протеин, 0,19% общо липиди, 18,6% общо въглехидрати и някои минерали (магнезий, желязо, цинк, мед, манган и др. .) и съответно до 1,48 g и 7,5 mg диетични фибри и аскорбинова киселина (Ozen et al., 2004 [98]; Ercisli et al., 2007 [31]). Някои от изследователските проучвания показват, че хурмата също допринася за наличието на калций и калий. Съдържанието на захар (12,5 g/100 g) е по-високо в райската ябълка в сравнение с други широко консумирани плодове като ябълка, праскова, круша и портокал (Piretti, 1991 [102]). Сред захарите захарозата и нейните мономери (глюкоза и фруктоза) са изобилни (Zheng and Sugiura, 1990 [132]; Ittah, 1993 [55]). Хранителният състав на плодовете от хурма (сурови и сушени) е изяснен в таблица 3 (табл. 3) .

Профил на фитохимикалите

Приемът на фитохимикали зависи от консумацията на плодове, зеленчуци, чай и др. (Xing et al., 2001 [126]; Miller and Snyder, 2012 [92]). Тези хранителни стоки осигуряват щит срещу различни физиологични заплахи поради наличието на антиоксиданти, т.е. полифенол, каротеноиди, токофероли (Sakanaka et al., 2005 [113]). Важно е обаче да се установи научната обосновка за защита на тяхната употреба в хранителната верига като потенциални хранителни активни съставки (Dillard and German, 2000 [29]). Фитохимикалите, присъстващи в райската ябълка, и тяхното значение са описани тук.

В листата и плодовете на райска ябълка преобладават някои специфични компоненти, напр. проантоцианидини (Jung et al., 2005 [59]; Suzuki et al., 2005 [118]), fl авоноидни олигомери, танини, фенолни киселини и катехин и др. (Lee et al., 2012 [76]; Jo et al., 2003 [57]). Каротеноидите и танините (Homnava et al., 1990 [49]; Yokozawa et al., 2007 [128]) са значителни фракции (Фигура 1 (Фигура 1); Справка на Фигура 1: Lee et al., 2012 [76] ). Независимо от това, сухият остатък от хурма съдържа 0,16-0,25 g/100 g полифеноли, 0,002 g/100 g каротеноиди и 0,64-1,3 g/100 g протеини (Jung et al., 2005 [59]). По-рано Gorinstein et al. (2001 [40]) изследва основните фенолни съдържания на хурма, т.е. епикатехин, ферулова киселина, галова киселина, протокатехуева киселина, ванилова киселина и р-кумарова киселина. Благоприятният ефект на изсушените листа от хурма може да се дължи на съдържанието на фенолни съединения (1,15 g/100 g) и съдържание на фибри (63,48 g/100 g) (Lee et al., 2006 [77]).

9) и катехин (10

16). 1: галова киселина, 2: протокатехуева киселина, 3: танинова киселина, 4: р-хидроксилбензоена киселина, 5: ванилова киселина, 6: хлорогенова киселина, 7: кофеинова киселина, 8: р-кумарова киселина, 9: ферулова киселина, 10: епигалокатехин, 11: катехин, 12: епикатехин, 13: епигалокатехин галат, 14: галокатехин галат, 15: епикатехин галат, 16: катехин галат

(С любезното съдействие: Lee et al., 2012)

Сравнение на химичен анализ на пресни и преработени плодове от хурма

Основни видове фитохимикали в плодовете от хурма

Каротеноиди

Каротеноидите са пигментирани съединения, богати на плодове и зеленчуци, имат жълт, оранжев и червен цвят. Те обикновено съществуват като α, β и γ-форми със специфична биологична активност. Райската ябълка е богата на каротеноиди, особено β-каротини, които могат да бъдат превърнати в β-криптоксантин. И двата компонента притежават значителна биологична активност (Sarkar et al., 1995 [114]; Kumazawa et al., 2002 [72]). Различни учени (Sakanaka et al., 2005 [113]; Veberic et al., 2010 [120]) вече съобщават, че β-каротините са преобладаващи в плода на хурмата, последвани от β-криптоксантин и α-каротини.

Танини

(С любезното съдействие: Matsuo and Itoo, 1978; Ozen et al., 2004; Gu et al., 2008)

Фенолни съединения

Проантоцианидини (PA)

Тези компоненти се натрупват в огромно количество в плодове от хурма по време на ранните етапи на развитие. Те са вторични метаболити, осигуряващи защита срещу различни проблеми, включително стрес от околната среда (Akagi et al., 2010 [3]). Биохимично те са безцветни полимери (Plumb et al., 1998 [103]; Yokozawa et al., 2007 [128]), образувани след кондензация на аван 3-олови единици (Dixon et al., 2005 [30]). Ikegami et al. (2009 [51]) идентифицират каталитичните и регулаторни механизми на метаболизма на фенилпропаноидите и уточняват, че PA се образуват обикновено, състоящи се от Xavan-3-ол единици, които включват и биоактивни части като ксавоноли и гликозилирани антоцианидини (Фигура 4 (Фиг. 4); Справка във Фигура 4: Ikegami et al., 2009 [51]). Те се състоят от две до много единици катехин с молекулно тегло 1,38 × 10 4 Da (Ikegami et al., 2007 [52]). ПА присъстват в по-големи количества в стягащи плодове от тип А, дори след като са достигнали пълна зрялост. За сравнение, плодовете, които не са стягащи (NA), губят тези функционални съставки преди узряването (Ikegami et al., 2009 [51]). През последните години се обръща повече внимание на ПА и техните мономери поради свързани здравни претенции. Те също така са ефективни при осигуряване на горчиво усещане и цвят на устата и, разбира се, ефект върху консумацията (Lee et al., 2008 [79]; Zhao et al., 2007 [131]).

Катехини

Те принадлежат към групата на биоактивни молекули, които осигуряват защита срещу различни заболявания (Suzuki et al., 2005 [118]). Те присъстват най-вече в гроздето, бананите, плодовете, какаото и зеления чай (Khokhar и Magnusdotir, 2002 [65]). В райската ябълка разтворимите танини се състоят от катехин (Yokozawa et al., 2007 [128]), катехин-3-галат, галокатехин и галокатехин-3-галат (Akyidiz et al., 2004 [5]). Освен това те съдържат значителни количества естери на галовата киселина, например епикатехин галат и епигалокатехин галат (Wu and Hwang, 2002 [124]; Suzuki et al., 2005 [118]; Gu et al., 2008 [43]). Съдържанието на катехини е по-високо в стягащите райски ябълки, отколкото в несвиващите сортове (Suzuki et al., 2005 [118]).

Олеаноловата киселина (OA) и урсоловата киселина (UA) също са важни биоактивни компоненти на райската ябълка, които варират от следи до 88,57 и следи и съответно 27,64 μg/g FW (Zhou et al., 2010 [135]). Освен това диетичните фибри присъстват приблизително 1,20-1,76%, докато разтворимите фибри представляват 0,52-0,92%. Нагряването/бланширането на корите от хурма при 50 ° C може да доведе до получаване на по-качествени диетични фибри на прах, а полученият продукт съдържа няколко хранителни приложения за приготвяне на храни, обогатени с фибри (Akter et al., 2010 [4]). В изследователско проучване Chen et al. (1999 [22]) изолирани нови 18, 19-секурсанови тритерпеноиди, какисапонин В (1) и какисапонин С (2), урсан тип 28-нортритерпен, какидиол и известен тритерпеноид розамултин от листата на Diospyros kaki. Интересно е да се изрази, че кората от хурма съдържа голямо количество полифенолни съединения, които са необходими за защита на вътрешната месеста маса (Kim et al., 2006) [68].

Здравни претенции

Листата от райска ябълка имат благоприятен ефект срещу оксидативен стрес, хипертония, захарен диабет и неговите усложнения и атеросклероза (Kotani et al., 2000 [70]; Wang et al., 2004 [121]). Присъстващите в него биоактивни компоненти, особено каротеноидите и танинът, са полезни за охлаждането на свободните радикали, намаляването на сърдечно-съдовите рискови фактори (кръвното налягане и холестерола) и намаляването на рисковете от захарен диабет заедно с ефективността срещу раковото бунтовничество (Park et al., 2002 [99 ]; Lee et al., 2006 [77]).

Коронарни грижи

В развитите общества коронарните сърдечни заболявания (ИБС) са основна причина за човешката заболеваемост и смъртност. Няколко изследователи се опитаха да идентифицират основните рискови фактори за сърдечно-съдови заболявания. В тази връзка натрупаните доказателства сочат, че атеросклерозата, дисбалансът на липидния профил, хипертонията и високото кръвно налягане са основните причинители. Освен това аполипопротеините A-I, B, CI и CIII също са важни детерминанти (Larsson et al., 2013 [75]; Antman and Jessup, 2014 [6]). Освен това, свободните радикали могат да инициират окисляването на липопротеини с ниска плътност (LDL) е друг рисков фактор, отговорен за появата на атеросклероза (Aviram, 1993 [9]; Chen et al., 2003 [21]; Matsuura et al., 2006 [90 ]). Окисляването на LDL е тясно свързано с натрупване на липиди в артериите, като по този начин се повишава рискът от атеросклероза (Gorinstein et al., 2000 [39]; Mashima et al., 2001 [84]; Chen et al., 2003 [21] ). През последните няколко десетилетия диетолозите и диетолозите се фокусираха върху разработването на такива диетични стратегии, които включват използването на богати на антиоксиданти източници, за да се намали рискът от сърдечно-съдови нарушения. Следователно диетите, богати на тези естествени антиоксиданти, са търсени (Kromhout et al., 2002 [71]; Park et al., 2006 [100]).

Консумацията на по-големи количества плодове и зеленчуци е отговорна за, тъй като е свързана с по-ниски концентрации на общ и липопротеинов холестерол с ниска плътност и с риска от ССЗ per se по начин на реакция на дозата (Hertog et al., 1995 [47]; Dauchet et al., 2009 [25]; Baldrick et al., 2011 [11]; Ros et al., 2013 [111]; Woodside et al., 2013 [123]). Райската ябълка е една от хранителните съставки, които притежават хипохолестеролемични ефекти. Причините включват наличие на биоактивни съединения, които притежават плазмени понижаващи липидите и антиоксидантни свойства (Gorinstein et al., 2000 [39]; Kim et al., 2009 [69]). Биоактивността на райската ябълка е свързана с нейните водоразтворими диетични фибри, минерали, микроелементи и феноли (Hertog et al., 1995 [47]). Диетичните фибри присъстват в райската ябълка в количества от 1,20-1,76%, а разтворимите фибри представляват 0,52-0,92%. Диетичните фибри имат добре дефинирани ефекти върху липидния метаболизъм, така че хурмата може да помогне за постигане на препоръчителната хранителна доза на диетични фибри, т.е. 30-45 g (Roller et al., 2007 [110]). Наред с диетичните фибри, минералите и основните микроелементи, присъстващи в плодовете на хурма, могат да предотвратят коронарната атеросклероза и нейните усложнения (Baxter et al., 1996 [14]; Kiechl et al., 1997 [66]).

Накратко, понижаващите холестерола ефекти на райската ябълка и нейните продукти се дължат на намалена абсорбция на холестерол, синтез на холестерол и мастни киселини. Всъщност фенолните съединения и диетичните фибри са основните съставки, отговорни за неговите кардиопротективни ефекти.

Антиоксидантен потенциал и защита срещу увреждане на ДНК

Процесът на окисляване е от съществено значение за жизнеността на живота, заедно с производството на свободни радикали. Съществува естествен баланс между производството на реактивни кислородни видове (ROS) и ендогенната антиоксидантна защитна система. Тези реактивни свободни радикали водят до индукция на оксидативен стрес, който може да увреди свързаните с клетките структури и някои основни компоненти, напр. протеини и ДНК. Дисбалансът обаче може да бъде преодолян чрез добавяне на антиоксиданти. В това отношение полифенолите, каротеноидите, флавоноидите, токоферолите, антоцианините и танините са от голямо значение (Ahn et al., 2002 [2]; Lee et al., 2006 [77]; Butt et al., 2008 [19]; Gu et al., 2008 [43]).

Учените са тествали антиоксиданта и хурмата и той е биоактивен чрез различни in vitro и in vivo анализи. В едно такова проучване Chen et al. (2008 [23]) наблюдават радикалните действия за отстраняване на радикали срещу ABTS и DPPH радикали на Mopan persimmon i.e 23.575 и 22.597 microm trolox eq/g fw.w., съответно. Проантоцианидинът поддържа защитното потенциално окислително увреждане в процеса на стареене (Lee et al., 2008 [79]). По-късно Lee et al. (201 [80]) изследва и отчита положителните аспекти на оралното приложение на PA при нарушение на пространственото и разпознаване на обекти при ускорена със стареене мишка/8 (SAMP8). Положителното въздействие на райската ябълка при осигуряване на защита срещу влошаване на паметта при стареене се дължи на наличието на олигомерни проантоцианидини (Yokozawa et al., 2014 [129]). По-рано беше съобщено, че богати на фитохимия фракции (екстракт от ацетон) потиска експресията на тирозиназа, като по този начин инхибира биосинтеза на меланин в меланомни клетки на мишка В16 (Ohguchi et al., 2010 [96]). Следователно, екстрактите от листа от райска ябълка могат да се считат за важни в естествената грижа за кожата поради техните антиоксидантни перспективи (Mure et al., 2007 [94]).

Превантивна роля на хурма срещу бунта на рака и увреждането на ДНК

Реактивните видове кислород/азот или свободните радикали могат да причинят увреждане на ДНК, което в крайна сметка може да доведе до раков растеж и важен медиатор при стареене и дегенеративни нарушения (Michel et al., 2012 [91]). Каротеноидите и флавоноидите са сред високоефективния природен антиоксидант с отлични способности да изчистват свободните радикали (Hanasaki et al., 1994 [45]; Fiedor and Burda, 2014 [33]). Освен това фитохимикалите като полифеноли и антоцианини също са свързани с противораковата перспектива на храните. Тези биоактивни компоненти могат да намалят увреждането на ДНК, причинено от различни генотоксични фактори (Kapiszewska et al., 2005 [61]). Изследователите се опитват да изследват ефектите на райската ябълка и нейната фракция и едно такова проучване е проведено от In-Cheol et al. (2010). Те наблюдават, че 50 mg/ml екстракти осигуряват по-висока защита срещу H2O2 индуцирано увреждане на ДНК (Фигура 5 (Фиг. 5); Справка на Фигура 5: Jang et al., 2010 [56]). Тези ефекти могат да се дължат на наличието на каротеноиди и флавоноиди (Takahashi et al., 2006 [119]), танин (Lee et al., 2007 [78]) и аскорбинова киселина.