Preview

Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции

Расширенный поиск

Оценка методов экстракции биологически активных соединений и исследование антиоксидантных свойств марокканских линий овса

https://doi.org/10.30901/2227-8834-2025-1-177-190

Аннотация

В статье рассматривается биохимический потенциал зерновых культур, таких как овес, оказывающих положительное воздействие на здоровье человека благодаря высокому содержанию характерных для овса авенантрамидов, фенольных соединений и других антиоксидантов. Целью исследования являлась оптимизация метода извлечения антиоксидантов и фенольных соединений из зерна овса, проведена их количественная оценка. Материалом для исследования послужили сорта марокканского происхождения и межвидовые линии овса. Установлено, что экстрагирование фенольных соединений этанолом является наиболее эффективным. Изучены общее содержание фенольных соединений, флавоноиды, каротиноиды и общая антиоксидантная активность, что позволило выявить генетическое разнообразие среди образцов овса. В результате установлена значительная корреляция между содержанием фенолов и антиоксидантной активностью у изучаемых линий марокканского овса. Примечательно, что линии F11-5 (Avena sativa × A. magna) и F10-3 (A. sativa × A. murphyi), наряду с сортом ‘Zahri’ (A. sativa) и образцом P1-1 (A. magna), сочетают высокую антиоксидантную активность с максимальным общим содержанием фенолов, что подчеркивает пользу овса для здоровья человека и свидетельствует о богатстве марокканских линий и сортов овса для пищевого использования.

Об авторах

Р. Манзали
Университет Хасана I; Национальный институт сельскохозяйственных исследований, Региональный центр сельскохозяйственных исследований Рабата
Марокко

Pадже Манзали, доктор философии

26003 Марокко, Сеттат, Рю Ибну Лхайтам, 50; 
10000 Марокко, Рабат, Авеню Эннаср, ИНРА

 



С Туил
Университет Ибн Тофаила; Национальный институт сельскохозяйственных исследований, Региональный центр сельскохозяйственных исследований Рабата
Марокко

Сальма Туил

14000 Марокко, Кенитра, Авеню де л’Юниверсите; 
10000 Марокко, Рабат, Авеню Эннаср, ИНРА

 



A. Дуаик
Национальный институт сельскохозяйственных исследований, Региональный центр сельскохозяйственных исследований Рабата
Марокко

Ахмед Дуаик, доктор философии

10000 Марокко, Рабат, Авеню Эннаср, ИНРА



Н. Ауссар
Университет Хасана II в Касабланке
Марокко

Нура Ауссар

9167 Марокко, Касабланка, Мерс Султан, Рю Тарик Ибну Зиад, 19



М. Буксаим
Национальный институт сельскохозяйственных исследований, Региональный центр сельскохозяйственных исследований Рабата
Россия

Мохамед Буксаим, доктор философии

10000 Марокко, Рабат, Авеню Эннаср, ИНРА



Н. Саиди
Национальный институт сельскохозяйственных исследований, Региональный центр сельскохозяйственных исследований Рабата
Россия

Нежа Саиди, доктор философии

10000 Марокко, Рабат, Авеню Эннаср, ИНРА



Список литературы

1. Abdel-Aal E.S.M., Young J.C., Rabalski I., Hucl P., Fregeau-Reid J. Identification and quantification of seed carotenoids in selected wheat species. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2007;55(3):787-794. DOI: 10.1021/jf062764p

2. Alrahmany R., Tsopmo A. Role of carbohydrases on the release of reducing sugar, total phenolics and on antioxidant properties of oat bran. Food Chemistry. 2012;132(1):413-418. DOI: 10.1016/j.foodchem.2011.11.014

3. Brindzova L., Certik M., Rapta P., Zalibera M., Mikulajová A., Takacsova M. Antioxidant activity, β-glucan and lipid contents of oat varieties. Czech Journal of Food Sciences. 2008;26(3):163-173. DOI: 10.17221/2564-CJFS

4. Cao G., Booth S.L., Sadowski J.A., Prior R.L. Increases in human plasma antioxidant capacity after consumption of controlled diets high in fruit and vegetables. The American Journal of Clinical Nutrition. 1998;68(5):1081-1087. DOI: 10.1093/ajcn/68.5.1081

5. Carciochi R.A., Manrique G.D., Dimitrov K. Optimization of antioxidant phenolic compounds extraction from quinoa (Chenopodium quinoa) seeds. Journal of Food Science and Technology. 2014;52(7):4396-4404. DOI: 10.1007/s13197-014-1514-4

6. Chen C.Y., Milbury P.E., Kwak H.K., Collins W.F., Samuel P., Blumberg J.B. Avenanthramides and phenolic acids from oats are bioavailable and act synergistically with vitamin C to enhance hamster and human LDL resistance to oxidation. The Journal of Nutrition. 2004;134(6):1459-1466. DOI: 10.1093/jn/134.6.1459

7. Chmelová D., Ondrejovič M., Havrlentova M., Hozlar P. Antioxidant activity in naked and hulled oat (Avena sativa L.) varieties. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences. 2015;4(3):63-65. DOI: 10.15414/jmbfs.2015.4.special3.63-65

8. Choi Y., Jeong H.S., Lee J. Antioxidant activity of methanolic extracts from some grains consumed in Korea. Food Chemistry. 2007;103(1):130-138. DOI: 10.1016/j.foodchem.2006.08.004

9. Dar B.N., Sharma S. Total phenolic content of cereal brans using conventional and microwave assisted extraction. American Journal of Food Technology. 2011;6(12):105-1053. DOI: 10.3923/ajft.2011.1045.1053

10. Duh P.D. Antioxidant activity of burdock (Arctium lappa Linné): its scavenging effect on free-radical and active oxygen. Journal of the American Oil Chemists’ Society. 1998;75(4):455-461. DOI: 10.1007/s11746-998-0248-8

11. Emmons C.L., Peterson D.M. Antioxidant activity and phenolic content of oat as affected by cultivar and location. Crop Science. 2001;41(6):1676–1681. DOI: 10.2135/cropsci2001.1676

12. Emmons C.L., Peterson D.M., Paul G.L. Antioxidant capacity of oat (Avena sativa L.) extracts. 2. In vitro antioxidant activity and contents of phenolic and tocol antioxidants. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 1999;47(12):48944898. DOI: 10.1021/jf990530i

13. Escobedo-Flores Y., Chavez-Flores D., Salmeron I., Molina-Guerrero C., Perez-Vega S. Optimization of supercritical fluid extraction of polyphenols from oats (Avena sativa L.)and their antioxidant activities. Journal of Cereal Science.2018;80:198-204. DOI: 10.1016/j.jcs.2018.03.002

14. Gülçin İ. Antioxidant activity of food constituents: an overview. Archives of Toxicology. 2012;86(3):345-391. DOI: 10.1007/s00204-011-0774-2

15. Halliwell B. Establishing the significance and optimal intake of dietary antioxidants: the biomarker concept. Nutrition Reviews. 1999;57(4):104-113. DOI: 10.1111/j.1753-4887.1999.tb06933.x

16. Kaur Ch., Kapoor H.C. Antioxidants in fruits and vegetables − the millenium’s health. International Journal of Food Science and Biotechnology. 2001;36(7):703-725. DOI: 10.1046/j.1365-2621.2001.00513.x

17. Kim H.Y., Lee S.H., Hwang I.G., Woo K., Kim K.J., Kim D. et al. Antioxidant and antiproliferation activities of winter cereal crops before and after germination. Food Science and Biotechnology. 2013;22(1):181-186. DOI: 10.1007/s10068-013-0025-9

18. Ladizinsky G. Collection of Avena wild genetic resources. In: G. Ladizinsky. Studies in Oat Evolution: A Man’s Life with Avena. Berlin; Heidelberg: Springer; 2012. p.67-82. DOI: 10.1007/978-3-642-30547-4_3

19. Leenhard F., Lyan B., Rock E., Boussard A., Potus J., Chanliaud E. et al. Genetic variability of carotenoid concentration, and lipoxygenase and peroxidase activities among cultivated wheat species and bread wheat varieties. European Journal of Agronomy. 2006;25(2):170-176. DOI: 10.1016/j.eja.2006.04.010

20. Liu R.H. Whole grain phytochemicals and health. Journal of Cereal Science. 2007;46(3):207-219. DOI: 10.1016/j.jcs.2007.06.010

21. Liu S., Yang N., Hou Z.H., Yao Y., Lü L., Zhou X.R. et al. Antioxidant effects of oats avenanthramides on human serum. Agricultural Sciences in China. 2011;10(8):1301-1305. DOI: 10.1016/S1671-2927(11)60122-3

22. Lolayekar N., Shanbhag C. Polyphenols and oral health. Revista Sul-Brasileira de Odontologia (RSBO). 2012;9(1):74-84. DOI: 10.21726/rsbo.v9i1.969

23. Manzali R., Benchekroun M., Douaik A., Aitellalia W., Bouksaim M., Saidi N. Improving groat beta-glucan content of developed hexaploid oat lines derivative of interspecific crosses. Journal of Biology, Agriculture and Healthcare. 2016;6(12):34-41.

24. Manzali R., Bouksaim M., Douaik A., Ladizinsky G., Saidi N. Variation of some physical and chemical quality traits of Moroccan domesticated tetraploid oat lines of Avena murphyi Ladiz. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2023;184(1):128-136. DOI: 10.30901/2227-8834-2023-1-128-136

25. Manzali R., El Antari A., Douaik A., Taghouti M., Benchekroun M., Bouksaim M. et al. Profiling of nutritional and health-related compounds in developed hexaploid oat lines derivative of interspecific crosses. International Journal of Celiac Disease. 2017;5(2):72-76. DOI: 10.12691/ijcd-5-2-6

26. Marc F., Davin A., Deglène-Benbrahim L., Ferrand C., Baccaunaud M., Fritsch P. Méthodes d’évaluation du potentiel antioxydant dans les aliments. Medical Sciences (Paris). 2004;20(4):458-463. [in French]. DOI: 10.1051/medsci/2004204458

27. Martinez-Tomé M., Murcia M.A., Frega N., Ruggieri S., Jiménez A.M., Roses F. et al. Evaluation of antioxidant capacity of cereal brans. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2004;52(15):4690-4699. DOI: 10.1021/jf049621s

28. Naczk M., Shahidi F. Phenolics in cereals, fruits and vegetables: occurrence, extraction and analysis. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2006;41(5):1523-1542. DOI: 10.1016/j.jpba.2006.04.002

29. Ndolo V.U., Beta T. Distribution of carotenoids in endosperm, germ, and aleurone fractions of cereal grain kernels. Food Chemistry. 2013;139(1-4):663-671. DOI: 10.1016/j.foodchem.2013.01.014

30. Oyaizu M. Studies on products of browning reaction: antioxidative activity of products of browning reaction prepared from glucosamine. The Japanese Journal of Nutrition and Dietetics. 1986;44(6):307-315. DOI: 10.5264/eiyogakuzashi.44.307

31. Peterson D.M., Emmons C.L., Hibbs A.H. Phenolic antioxidants and antioxidant activity in pearling fractions of oat groats. Journal of Cereal Science. 2001;33(1):97-103. DOI: 10.1006/jcrs.2000.0347

32. Przybylski R., Lee Y.C., Eskin N.A. Antioxidant and radical scavenging activities of buckwheat seed components. Journal of the American Oil Chemists’ Society. 1998;75(11):1595-1601. DOI: 10.1007/s11746-998-0099-3

33. Ragaee S., Abdel-Aal E.S.M., Noaman M. Antioxidant activity and nutrient composition of selected cereals for food use. Food Chemistry. 2006;98(1):32-38. DOI: 10.1016/j.foodchem.2005.04.039

34. Ragaee S., Seethraman K., Abdel-Aal E.S.M. Effects of processing on nutritional and functional properties of cereal products. In: R.P.F. Guiné, P.M.R. Correia (eds). Engineering Aspects of Cereal and Cereal-Based Products. Boca Raton, FL: CRC Press; 2013. p.311-334. DOI: 10.1201/b15246-15

35. Ryan D., Kendall M., Robards K. Bioactivity of oats as it relates to cardiovascular disease. Nutrition Research Reviews. 2007;20(2):147-162. DOI: 10.1017/S0954422407782884

36. Ryan L., Thondre P.S., Henry C.J.K. Oat-based breakfast cereals are a rich source of polyphenols and high in antioxidant potential. Journal of Food Composition and Analysis. 2011;24(7):929-934. DOI: 10.1016/j.jfca.2011.02.002

37. Serea C., Barna O. Phenolic content and antioxidant activity in oat. Annals. Food Science and Technology. 2011;12(2):164168.

38. Singleton V.L., Orthofer R., Lamuela-Raventós R.M. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of folin-ciocalteu reagent. Methods in Enzymology. 1999;299:152-178. DOI: 10.1016/S00766879(99)99017-1

39. Slavin J. Why whole grains are protective: biological mechanisms. The Proceedings of the Nutrition Society. 2003;62(1):129-134. DOI: 10.1079/PNS2002221

40. Sridhar A., Ponnuchamy M., Kumar P.S., Kapoor A., Vo D.V.N., Prabhakar S. Techniques and modeling of polyphenol extraction from food: a review. Environmental Chemistry Letters. 2021;19(4):3409-3443. DOI: 10.1007/s10311-021-01217-8

41. Sur R., Nigam A., Grote D., Liebel F., Southall M.D. Avenanthramides, polyphenols from oats, exhibit anti-inflammatory and anti-itch activity. Archives of Dermatological Research. 2008;300(10):569-574. DOI: 10.1007/s00403-008-0858-x

42. Tsao R. Chemistry and biochemistry of dietary polyphenols. Nutrients. 2010;2(12):1231-1246. DOI: 10.3390/nu2121231

43. Van Hung P. Phenolic compounds of cereals and their antioxidant capacity. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2016;56(1):25-35. DOI: 10.1080/10408398.2012.708909

44. Verardo V., Serea C., Segal R., Carboni M.F. Free and bound minor polar compounds in oats: Different extraction methods and analytical determinations. Journal of Cereal Science. 2011;54(2):211-217. DOI: 10.1016/j.jcs.2011.05.005

45. Willcox J.K., Ash S.L., Catignani G.L. Antioxidants and prevention of chronic disease. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2004;44(4):275-295. DOI: 10.1080/10408690490468489

46. Zieliński H., Kozłowska H. Antioxidant activity and total phenolics in selected cereal grains and their different morphological fractions. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2000;48(6):2008-2016. DOI: 10.1021/jf990619o

47. Žilić S., Šukalović V., Dodig D., Maksimović V., Maksimović M., Basić Z. Antioxidant activity of small grain cereals caused by phenolics and lipid soluble antioxidants. Journal of Cereal Science. 2011;54(3):417-424. DOI: 10.1016/j.jcs.2011.08.006


Рецензия

Для цитирования:


Манзали Р., Туил С., Дуаик A., Ауссар Н., Буксаим М., Саиди Н. Оценка методов экстракции биологически активных соединений и исследование антиоксидантных свойств марокканских линий овса. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2025;186(1):177-190. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2025-1-177-190

For citation:


Manzali R., Touil S., Douaik A., Aoussar N., Bouksaim M., Saidi N. Exploring extraction techniques for bioactive compounds, and investigating antioxidant properties in Moroccan oat lines. Proceedings on applied botany, genetics and breeding. 2025;186(1):177-190. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2025-1-177-190

Просмотров: 115


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-8834 (Print)
ISSN 2619-0982 (Online)