PL236876B1

PL236876B1 - Zastosowanie mieszaniny antyutleniającej

Info

Publication number: PL236876B1
Application number: PL417588A
Authority: PL
Inventors: Antoni Szumny
Original assignee: Witpol Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2021-02-22
Also published as: PL417588A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie mieszaniny antyutleniajacej.

Wzrastające tempo życia, brak aktywności ruchowej, spożywanie tzw. szybkiej żywności itp. powoduje ciągły wzrost zachorowalności na choroby cywilizacyjne (nadciśnienie, nadwaga, neurodegeneracyjne schorzenia itp.).

Wody funkcjonalizowane i napoje bioaktywne stanowią coraz szybciej rozwijający się segment rynku spożywczego. Na rynku obecnych jest kilkadziesiąt produktów (wód i napojów) opartych na wieloskładnikowych naturalnych ekstraktach roślinnych, czystych wyizolowanych związkach jak również otrzymywanych w sposób syntetyczny/półsyntetyczny składnikach aktywnych.

W dziedzinie żywienia ostatnie lata przynoszą coraz więcej publikacji i doniesień z dziedziny chemii wolnych rodników. Wolne rodniki tlenowe oraz reaktywne formy azotu są wytwarzane przez organizm człowieka za pomocą różnych systemów endogennych, jak również w normalnych warunkach fizykochemicznych lub stanach patologicznych. Równowaga między działaniem wolnych rodników i przeciwutleniaczy niezbędna jest do prawidłowego funkcjonowania fizjologicznego. Jeśli tworzenie wolnych rodników przerasta zdolność organizmu do ich regulowania, powstaje tzw. stres oksydacyjny. Wolne rodniki niekorzystnie modyfikują lipidy, proteiny i DNA, konsekwencją czego może być udział w etiogenezie szeregu chorób u ludzi (Kohen, Ron, and Abraham Nyska. Invited review: Oxidation of biological systems: oxidative stress phenomena, antioxidants, redox reactions, and methods for their quantification. Toxicologic pathology 30.6 (2002): 620-650). Zastosowanie zewnętrznego źródła przeciwutleniaczy może pomóc w stabilizacji stresu oksydacyjnego. Używane powszechnie syntetyczne przeciwutleniacze takie jak butylowany hydroksytoluen butylowany hydroksyanizol i pochodne z jednej strony efektywnie gaszą wolne rodniki, jednak ostatnie doniesienia literaturowe dowodzą ich negatywnych skutków dla zdrowia człowieka (Kahl, R., and H. Kappus. [Toxicology of the synthetic antioxidants BHA and BHT in comparison with the natural antioxidant vitamin E]. Zeitschrift fur Lebensmittel-untersuchung und-forschung 196.4 (1993): 329-338.; Panicker, Varuna P., Sisilamma George, and Dhanush Krishna. Toxicity study of butylated hydroxyl toluene (BHT) in rats. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences 3 (2014): 758-763). Badania publikowane w ostatnich kilkunastu latach udowadniają, że spośród różnych cech substancji bioaktywnych, ich właściwości antyutleniające mogą przekładać się bezpośrednio na właściwości prozdrowotne (Aruoma, O. I. Nutrition and health aspects of free radicals and antioxidants.Food and Chemical Toxicology 32.7 (1994): 671-683.; Boots, Agnes W., Guido RMM Haenen, and Aalt Bast. Health effects of quercetin: from antioxidant to nutraceutical. European journal of pharmacology 585.2 (2008): 325-337; Becker, Eleonora Miquel, Lise R. Nissen, and Leif H. Skibsted. Antioxidant evaluation protocols: Food quality or health effects. European Food Research and Technology 219.6 (2004): 561-571; Bjelakovic, Goran, et al. Antioxidant supplements for prevention of gastrointestinal cancers: a systematic review and metaanalysis. The Lancet 364.9441 (2004): 1219-1228). Równocześnie dla produktu spożywczego, będącego źródłem substancji bioaktywnych ważne jest wydłużenie z jednej strony jego trwałości jak i również stabilności substancji kluczowych w jego aktywności prozdrowotnej.

Ze stanu techniki znanych jest wiele praktycznych rozwiązań dotyczących zastosowania zjawiska synergizmu substancji antyutleniających. Plaozza i wsp. w publikacji Palozza, Paola, and Norman I. Krinsky. β-Carotene and α-tocopherol are synergistic antioxidants. Archives of Biochemistry and Biophysics 297.1 (1992): 184-187, zauważyli, że połączenie β-karotenu i α-tokoferoli daje w wyniku hamowanie peroksydacji lipidów znacznie efektywniejsze, niż suma aktywności pojedynczych składników. Romano i wsp. w publikacji Synergistic antioxidant and antibacterial activity of rosemary plus butylated derivatives. Food chemistry 115.2 (2009): 456-461 opisali z kolei synergistyczny efekt bioaktywnych składników z rozmarynu lekarskiego Rosmarinus officinalis, bogatych w kwas karnozowy, karnozol czy rozmarynowy z butylowanym pochodnymi fenoli. Połącznie askorbinianu palmitoilu, α-tokoferolu i ekstraktu z rozmarynu daje również podwyższenie wartości antyutleniającej w porównaniu do sumy aktywności składników pojedynczych (Hraś, Andreja Riźner, et al. Comparison of antioxidative and synergistic effects of rosemary extract with α-tocopherol, ascorbyl palmitate and citric acid in sunflower oil. Food chemistry 71.2 (2000): 229-233). Stosowane są również efektywnie mieszaniny substancji antyutleniających w produkcji bio-paliwa (de Guzman, Rhet, et al. Synergistic effects of antioxidants on the oxidative stability of soybean oil-and poultry fat-based biodiesel. Journal of the American Oil Chemists' Society 86.5 (2009): 459-467). Bardzo często obserwuje się tzw. ujemny synergizm, czyli znaczące obniżenie właściwości antyutleniających substancji, np. polifenolowych kwercetyny, katechiny czy

PL 236 876 B1 rezweratrolu po ich zmieszaniu (Pinelo, Manuel, et al. Interaction among phenols in food fortification: negative synergism on antioxidant capacity. Journal of Agricultural and Food Chemistry 52.5 (2004): 1177-1180.). Zjawisko synergizmu substancji antyutleniających zostało wykorzystane również w wynalazkach, będących przedmiotem ochrony patentowej. Można wśród nich wymienić patent o nr US 9068138 Synergistic antioxidant composition zgłoszenie o nr WO 2002013835 Composition exhibiting synergistic antioxidant activity, patent o nr US 7452549 Synergistic antioxidant combination of delta tocois and polyphenols.

Udowodniona jest również prozdrowotna aktywność polifenolowej frakcji z tarczycy bajkalskiej np. przeciwzapalne, rozkurczowe i uspokajające, przeciwbakteryjne czy przeciwgrzybicze (Zhou, Yue, et al. Scutellaria baicalensis: Bioactive Components, Bioactivities and Therapeutic Potential. International Journal of Modern Biology and Medicine 6.3 (2015): 147-169; Zhang, Li-Hong, and Qing-Ping Hu. Profile of Free Radical Scavenging And Antibacterial Activities Of Extracts From Scutellaria Baicalensis Georgi Radix. European Journal of Food Science and Technology 3.2 (2015): 1-9.). Z kolei polarna frakcja z oliwek, posiada silną aktywność przeciwzapalną, chroni komórki ciała i LDL z oksydacyjnego uszkodzenia, zmniejsza stres oksydacyjny, pomaga utrzymać prawidłowe ciśnienie krwi i poziom cholesterolu (Barbaro, Barbara, et al. Effects of the olive-derived polyphenol oleuropein on human health. International journal of molecular Sciences 15.10 (2014): 18508-18524; Carrera-Gonzalez, M. P., et al. Protective role of oleuropein and its metabolite hydroxytyrosol on cancer. Trends in food science & technology 31.2 (2013): 92-99. Bulotta, Stefania, et al. Beneficial effects of the olive oil phenolic components oleuropein and hydroxytyrosol: focus on protection against cardiovascular and metabolic diseases. Journal of translational medicine 12.1 (2014): 1-22.). Dodatkowo prozdrowotne aktywności ekstraktu zostały potwierdzone przez EFSA w opinii No 1924/2006[sup]1[/sup].

Celem wynalazku jest uzyskanie mieszaniny o wysokich właściwościach antyutleniających i wydłużonej trwałości składników bioaktywnych, z zastosowaniem w napojach.

Istotą wynalazku jest zastosowanie we wszelkich napojach mieszaniny składającej się z frakcji polifenolowych z tarczycy bajkalskiej Scutellaria baicalensis w proporcji 0,01% do 5% oraz ekstraktów z frakcji polarnej oliwki europejskiej Olea europaea w proporcji 0.01% do 5% oraz w pozostałej części z wody.

Frakcje te w połączeniu wykazują od 6,8 do 48,6% (w zależności od zastosowanego wariantu) wyższe aktywności antyutleniające oraz wydłużoną trwałość (względem hydroksytyrozolu i bajkaleiny) w roztworze wodnym.

Stosując wynalazek - mieszaninę 0,5% roztworów ekstraktów polarnych z tarczycy bajkalskiej i oliwki, otrzymujemy o 48% wyższą aktywność antyutleniającą od sumy poszczególnych składników.

Ponadto dodatkową zaletą wynalazku jest fakt, że trwałość (stabilność) głównych składników prozdrowotnych (hydroksytyrozolu i bajkaleiny) w próbach przechowalniczych w okresie 6 m-cy zwiększa się odpowiednio o 21 i 17%.

Próby przeprowadzono przechowując 100 mL testowych roztworów w szklanym opakowaniu, butelka z ciemnego szkła recepturowego, w temp. 25°C przez okres 6 miesięcy.

Wykres Fig. 1 przedstawia Zmianę aktywności antyutleniającej (synergizm) dla wariantów 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21 przedstawionych w tabelach 1 i 2.

P r z y k ł a d 1

Wodna mieszanina składająca się z 0,5% suchych ekstraktów z oliwki i 0,5% tarczycy bajkalskiej o składzie równoważnym zawartości głównych związków: 300 mg/100 mL bajkaleiny oraz 250 mg/100 mL hydroksytyrozolu, charakteryzuje się wartościami antyutleniającymi FRAP i DPPH wg metody WoottonBeard (Wootton-Beard, Peter C., Aisling Moran, and Lisa Ryan. Stability of the total antioxidant capacity and total polyphenol content of 23 commercially available vegetable juices before and after in vitro digestion measured by FRAP, DPPH, ABTS and Folin-Ciocalteu methods. Food Research International 44.1 (2011): 217-224) oraz stabilnością substancji bioaktywnych na poziomie oznaczonym chromatograficznie w Tabeli 1 i 2, wariant nr 3. Zmiany (synergizm) poszczególnych wariantów został przedstawiony na Fig. 1.

P r z y k ł a d 2

Wodna mieszanina składająca się z 0,5% suchego ekstraktu polarnego z oliwki i 1% tarczycy bajkalskiej o składzie równoważnym zawartości głównych związków: 600 mg/100 mL bajkaleiny oraz 250 mg/100 mL hydroksytyrozolu, charakteryzuje się wartościami antyutleniajacymi FRAP i DPPH wg metody Wootton-Beard (Wootton-Beard, Peter C., Aisling Moran, and Lisa Ryan. Stability of the total antioxidant capacity and total polyphenol content of 23 commercially available vegetable juices before

PL 236 876 B1 and after in vitro digestion measured by FRAP, DPPH, ABTS and Folin-Ciocalteu methods. Food Research International 44.1 (2011): 217-224) oraz stabilnością substancji bioaktywnych na poziomie oznaczonym chromatograficznie w Tabeli 1 i 2, wariant nr 6.

Zmiany (synergizm) poszczególnych wariantów został przedstawiony na Fig. 1

P r z y k ł a d 3

Wodna mieszanina składająca się z 1% suchego ekstraktu polarnego z oliwki i 0,5% tarczycy bajkalskiej o składzie równoważnym zawartości głównych związków: 600 mg/100 mL bajkaleiny oraz 250 mg/100 mL hydroksytyrozolu, charakteryzuje się wartościami antyutleniającymi FRAP i DPPH wg metody Wootton-Beard (Wootton-Beard, Peter C., Aisling Moran, and Lisa Ryan. Stability of the total antioxidant capacity and total polyphenol content of 23 commercially available vegetable juices before and after in vitro digestion measured by FRAP, DPPH, ABTS and Folin-Ciocalteu methods. Food Research International 44.1 (2011): 217-224) oraz stabilnością substancji bioaktywnych na poziomie oznaczonym chromatograficznie w Tabeli 1 i 2, wariant nr 9. Zmiany (synergizm) poszczególnych wariantów został przedstawiony na Fig. 1.

P r z y k ł a d 4

Wodna mieszanina składająca się z 0,1% suchego ekstraktu polarnego z oliwki i 0,1% tarczycy bajkalskiej o składzie równoważnym zawartości głównych związków: 60 mg/100 mL bajkaleiny oraz 50 mg/100 mL hydroksytyrozolu, charakteryzuje się wartościami antyutleniającymi FRAP i DPPH wg metody Wootton-Beard (Wootton-Beard, Peter C., Aisling Moran, and Lisa Ryan. Stability of the total antioxidant capacity and total polyphenol content of 23 commercially available vegetable juices before and after in vitro digestion measured by FRAP, DPPH, ABTS and Folin-Ciocalteu methods. Food Research International 44.1 (2011): 217-224) oraz stabilnością substancji bioaktywnych na poziomie oznaczonym chromatograficznie w Tabeli 1 i 2, wariant nr 12. Zmiany (synergizm) poszczególnych wariantów został przedstawiony na Fig. 1.

P r z y k ł a d 5

Wodna mieszanina składająca się z 0,5% suchego ekstraktu polarnego z oliwki i 0,1% tarczycy bajkalskiej o składzie równoważnym zawartości głównych związków: 300 mg/100 mL bajkaleiny oraz 50 mg/100 mL hydroksytyrozolu, uzyskujemy wartości antyutleniające FRAP i DPPH wg metody Wootton-Beard (Wootton-Beard, Peter C., Aisling Moran, and Lisa Ryan. Stability of the total antioxidant capacity and total polyphenol content of 23 commercially available vegetable juices before and after in vitro digestion measured by FRAP, DPPH, ABTS and Folin-Ciocalteu methods. Food Research International 44.1 (2011): 217-224) oraz stabilnością substancji bioaktywnych na poziomie oznaczonym chromatograficznie w Tabeli 1 i 2, wariant nr 15. Zmiany (synergizm) poszczególnych wariantów został przedstawiony na Fig. 1.

P r z y k ł a d 6

Wodna mieszanina składająca się z 0,1% suchego ekstraktu polarnego z oliwki i 0,5% tarczycy bajkalskiej o składzie równoważnym zawartości głównych związków: 60 mg/100 mL bajkaleiny oraz 250 mg/100 mL hydroksytyrozolu, charakteryzuje się wartościami antyutleniającymi FRAP i DPPH wg metody Wootton-Beard (Wootton-Beard, Peter C., Aisling Moran, and Lisa Ryan. Stability of the total antioxidant capacity and total polyphenol content of 23 commercially available vegetable juices before and after in vitro digestion measured by FRAP, DPPH, ABTS and Folin-Ciocalteu methods. Food Research International 44.1 (2011): 217-224) oraz stabilnością substancji bioaktywnych na poziomie oznaczonym chromatograficznie w Tabeli 1 i 2, wariant nr 18. Zmiany (synergizm) poszczególnych wariantów został przedstawiony na Fig. 1.

P r z y k ł a d 7

Wodna mieszanina składająca się z 0,01 % suchego ekstraktu polarnego z oliwki i 0,01% tarczycy bajkalskiej o składzie równoważnym zawartości głównych związków: 60 mg/6 mL bajkaleiny oraz 5 mg/100 mL hydroksytyrozolu, bądź poszczególnych frakcji charakteryzuje się wartościami antyutleniającymi FRAP i DPPH wg metody Wootton-Beard (Wootton-Beard, Peter C., Aisling Moran, and Lisa Ryan. Stability of the total antioxidant capacity and total polyphenol content of 23 commercially available vegetable juices before and after in vitro digestion measured by FRAP, DPPH, ABTS and FolinCiocalteu methods. Food Research International 44.1 (2011): 217-224) oraz stabilnością substancji bioaktywnych na poziomie oznaczonym chromatograficznie w Tabeli 1 i 2, wariant nr 21. Zmiany (synergizm) poszczególnych wariantów został przedstawiony na Fig. 1.

PL 236 876 Β1

Tabela 1. Zmiana właściwości antyutleniającej (synergizm) dla roztworów ekstraktów tarczycy bajkalskiej (S) i oliwy (O)

nr	Zastosowane frakcje	FRAP (μΜΕε²7Γηί)	DPPH (μΜΤΓοΙοχ /1 mL)
1	0,5 % S	1,52	O, 90
2	0,5% 0	0, 31	0,15
3	0,5 S + 0,5% 0	2,25	1,26
4	1 % S	2,81	1,67
5	0,5% 0	0, 31	0,15
6	1 Ξ + 0,5% 0	4,12	2,34
7	0,5% S	1,52	0,90
8	1%O	0,59	0,26
9	1 % 0 + 0,5% S	2,54	1,54
10	0, 1 % S	0,22	0,135
11	0,1 % O	0,44	0,03
12	0,1 S + 0,1% O	0, 79	1,56
13	0,1 % s	0, 22	0,135
14	0,5 % O	0, 31	0,15
15	0,lS% + 0,5% O	0, 67	0,35
16	0,5% 5	1, 52	0, 90
17	0,1% 0	0, 44	0,03
18	0,5% S + 0,1% O	2, 35	1,11
19	0,01 % S	O, 036	0,018
20	0,01 % O	O, 035	0,0026
21	0,01 S -i- 0,01 %0	0, 086	0,023

Tabela 2. Zmiana (ubytek, w %) substancji czynnych w roztworach modelowych

nr	Zastosowane frakcje	% ubytku

1	0,5 % S	13.6
2	0,5% O	18.6
3	0,5 Ξ + 0,5% O	7.3 i 8.4
4	1 % S	15.2
5	0,5% O	18.6
6	1 S + 0,5% 0	11.9 i 4.3
7	0,5% S	13.1
8	1%O	15
9	1 % O + 0,5% S	6.5
10	0,1 % s	22.6
11	0,1 % 0	26.8
12	0,1 s + 0,1% o	11.6 i 15.5
13	0,1 % s	22.6
14	o Cn o	18.6
15	0,1% + 0,5% O	11.3 i 15.9
16	0,5% S	13. 6
17	0,1% O	26.8
18	0,5% S + 0,1% O	8.9 i 12.8
19	0,01 % s	35.2
20	0,01 % 0	44.5
21	0,01 S + 0,01 %0	22.8 i 32.6

Claims

Zastrzeżenie patentowe

1. Zastosowanie mieszaniny składającej się z ekstraktu z tarczycy bajkalskiej w proporcji 0,01 % do 5% oraz ekstraktów z frakcji polarnej oliwki europejskiej w proporcji 0,01% do 5% oraz w pozostałej części z wody we wszelkich napojach.