Η ΑΝΤΙΟΞΕΙΔΩΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΒΛΑΣΤΩΝ ΛΕΥΚΟΥ ΣΠΑΡΑΓΓΙΟΥ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΠΡΟ- ΚΑΙ ΜΕΤΑΣΥΛΛΕΚΤΙΚΟΥΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΟΠΩΡΟΚΗΠΕΥΤΙΚΩΝ Η ΑΝΤΙΟΞΕΙΔΩΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΒΛΑΣΤΩΝ ΛΕΥΚΟΥ ΣΠΑΡΑΓΓΙΟΥ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΠΡΟ- ΚΑΙ ΜΕΤΑΣΥΛΛΕΚΤΙΚΟΥΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΕΛΕΥΘΕΡΙΟΣ Ι. ΠΑΠΟΥΛΙΑΣ ΓΕΩΠΟΝΟΣ Επιβλέπων: ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΣΙΩΜΟΣ Καθηγητής ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2011

2 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΟΠΩΡΟΚΗΠΕΥΤΙΚΩΝ Η ΑΝΤΙΟΞΕΙΔΩΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΒΛΑΣΤΩΝ ΛΕΥΚΟΥ ΣΠΑΡΑΓΓΙΟΥ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΠΡΟ- ΚΑΙ ΜΕΤΑΣΥΛΛΕΚΤΙΚΟΥΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΕΛΕΥΘΕΡΙΟΣ Ι. ΠΑΠΟΥΛΙΑΣ ΓΕΩΠΟΝΟΣ Εξεταστική επιτροπή: ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΣΙΩΜΟΣ, Καθηγητής ΜΑΓΔΑΛΗΝΗ ΚΟΥΚΟΥΡΙΚΟΥ-ΠΕΤΡΙΔΟΥ, Καθηγήτρια ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΒΟΓΙΑΤΖΗΣ, Καθηγητής ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

3 Περιεχόμενα ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ. ΕΙΣΑΓΩΓΗ... ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ... ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ... Φυτικό υλικό... Προσδιορισμοί. Ασκορβικό οξύ... Ολικές φαινολικές ενώσεις. Ολικά φλαβονοειδή... Συνολική αντιοξειδωτική ικανότητα..... Μετεωρολογικά στοιχεία Στατιστική ανάλυση. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ... Επίδραση του γενότυπου... Επίδραση της ημερομηνίας συγκομιδής.. Επίδραση της διαμέτρου (πάχους) των βλαστών Επίδραση του τμήματος του βλαστού και του χρώματος της κορυφής. Επίδραση της διατήρησης και της προετοιμασίας για κατανάλωση Συσχέτιση της αντιοξειδωτικής ικανότητας και της περιεκτικότητας σε φαινολικές ενώσεις, φλαβονοειδή και ασκορβικό οξύ.. ΣΥΖΗΤΗΣΗ.... ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ. ΠΕΡΙΛΗΨΗ.. ABSTRACT.... ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ.. Σελίδα

4 Ευχαριστίες Θεωρώ υποχρέωσή μου να εκφράσω τις θερμές ευχαριστίες μου στον καθηγητή Λαχανοκομίας κ. Αναστάσιο Σιώμο για την ανάθεση του θέματος, την καθοδήγηση και τη συμπαράστασή του στη διάρκεια της διεξαγωγής της εργασίας και της συγγραφής της, καθώς και στο λέκτορα κ. Αθανάσιο Κουκουνάρα και τον αναπληρωτή καθηγητή κ. Δημήτριο Γερασόπουλο για τη συμβολή τους στη διεξαγωγή της εργασίας. Ευχαριστίες επίσης εκφράζονται και στους παραγωγούς κ. Γεώργιο Σαρτίνα (Γαλατάδες, Πέλλας) και κ. Χρίστο Χατζόπουλο (Τυχερό, Έβρου) για τη δωρεάν προμήθεια του φυτικού υλικού που χρησιμοποιήθηκε για την υλοποίηση της διατριβής. Τέλος, θα ήθελα να εκφράσω την ευγνωμοσύνη μου στους γονείς μου Ιωάννη και Κωνσταντία για την οικονομική και ηθική τους συμπαράσταση κατά τη διάρκεια των μεταπτυχιακών μου σπουδών. 4

5 Εισαγωγή Τα λαχανικά αποτελούν μια πλούσια πηγή αντιοξειδωτικών, τα οποία έχουν ευεργετική δράση στην πρόληψη διαφόρων χρόνιων ασθενειών. Ανάμεσα στα αντιοξειδωτικά, τα κυριότερα που περιέχονται στα λαχανικά είναι οι βιταμίνες C (ασκορβικό οξύ) και Ε (α-τοκοφερόλη), τα καροτινοειδή, οι φαινολικές ενώσεις, το φολικό οξύ, ανόργανα στοιχεία, όπως το σελήνιο και διάφορες θειόλες, όπως η γλουταθειόνη. Μεταξύ των λαχανικών που καταναλώνονται συνήθως στην Ιταλία και στις ΗΠΑ το σπαράγγι έχει τη μέγιστη αντιοξειδωτική ικανότητα. Από τους προσυλλεκτικούς παράγοντες, αυτοί που επηρεάζουν περισσότερο την περιεκτικότητα σε αντιοξειδωτικά είναι το είδος του λαχανικού, η θερμοκρασία και το φως, ενώ τα αντιοξειδωτικά που επηρεάζονται περισσότερο είναι το ασκορβικό οξύ, τα καροτινοειδή και οι φαινολικές ενώσεις. Από τους μετασυλλεκτικούς παράγοντες, οι σημαντικότεροι είναι η θερμοκρασία και η διάρκεια διατήρησης. Η θερμοκρασία επηρεάζει κυρίως το ασκορβικό οξύ και τις φαινολικές ενώσεις και σε μικρότερο βαθμό τα καροτινοειδή, ενώ η διάρκεια διατήρησης επιδρά κυρίως στην περιεκτικότητα σε ασκορβικό οξύ, το οποίο επιδεικνύει πιο άμεσες απώλειες σε σύγκριση με άλλες αντιοξειδωτικές ενώσεις. Κατά την προετοιμασία των λαχανικών για κατανάλωση, το ασκορβικό οξύ είναι το πιο ευαίσθητο και γι αυτό χρησιμοποιείται ως δείκτης αξιολόγησης της επίδρασης του τρόπου προετοιμασίας στην αντιοξειδωτική ικανότητα. Τα καροτινοειδή είναι περισσότερο σταθερά από το ασκορβικό οξύ σε όλες τις μορφές προετοιμασίας. Το μεγαλύτερο μέρος των διαθέσιμων πληροφοριών για την αντιοξειδωτική ικανότητα των βλαστών σπαραγγιού αφορά στο πράσινο σπαράγγι. Είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι υπάρχουν πολλές διαφορές στη φυσιολογία, αύξηση, ανάπτυξη και σύσταση των βλαστών λευκού και πράσινου σπαραγγιού, δεδομένου ότι στο πράσινο σπαράγγι οι βλαστοί αναπτύσσονταν πάνω από την επιφάνεια του εδάφους, παρουσία του ηλιακού φωτός, ενώ στο λευκό σπαράγγι οι βλαστοί αναπτύσσονται μέσα σε αναχώματα εδάφους, απουσία του ηλιακού φωτός και η συγκομιδή τους γίνεται μόλις αυτοί εμφανισθούν στην επιφάνεια του αναχώματος και προτού να εκτεθούν στο φως. Οι διαφορές αυτές στις συνθήκες ανάπτυξης των βλαστών των δύο τύπων σπαραγγιού (λευκού και πράσινου) αναμένεται να αντανακλούν σε διαφορές στην περιεκτικότητα σε ενώσεις με αντιοξειδωτική δράση, καθώς και στη συνολική αντιοξειδωτική ικανότητα. Συνεπώς, στόχος της διατριβής ήταν ο προσδιορισμός των αντιοξειδωτικών συστατικών των βλαστών λευκού σπαραγγιού σε σχέση με το γενετικό υλικό, την ημερομηνία συγκομιδής, τη διάμετρο (πάχος) των βλαστών, το τμήμα του βλαστού, το χρώμα της κορυφής, τη διατήρηση και την προετοιμασία για κατανάλωση. 5

6 Ανασκόπηση βιβλιογραφίας Τα αντιοξειδωτικά στα λαχανικά Τα φρούτα και λαχανικά παίζουν σημαντικό ρόλο στην ανθρώπινη διατροφή, καθώς αποτελούν σημαντική πηγή βιταμινών, ανόργανων στοιχείων και φυτικών ινών, που έχουν ιδιαίτερη διατροφική αξία για τον άνθρωπο (Goddard and Matthews, 1979). Επιπλέον, τα τελευταία χρόνια έχει διαπιστωθεί ότι πολλές από τις ουσίες που περιέχουν έχουν και αντιοξειδωτική δράση, η οποία έχει συσχετισθεί με ευεργετική επίδραση στην πρόληψη διαφόρων χρόνιων ασθενειών. Ως αντιοξειδωτικό ορίζεται χημικά κάθε ουσία που όταν βρίσκεται σε χαμηλές συγκεντρώσεις, σε σχέση με το υπόστρωμα, το οποίο πρόκειται να οξειδωθεί, καθυστερεί σημαντικά ή εμποδίζει την οξείδωσή του (Klein and Kurillich, 2000). Επίσης, ως αντιοξειδωτικό ορίζεται κάθε ουσία των τροφίμων που μειώνει την αρνητική επίδραση των ενεργών μορφών οξυγόνου, των ενεργών μορφών αζώτου ή και των δυο μορφών, στη φυσιολογική λειτουργία του ανθρώπινου οργανισμού (Anonymous, 1998). Συστατικά με αντιοξειδωτική δράση, που περιέχονται στα λαχανικά, είναι οι βιταμίνες C (ασκορβικό οξύ) και Ε (α-τοκοφερόλη), τα καροτινοειδή (κυρίως λυκοπίνιο και β- καροτίνιο), οι φαινολικές ενώσεις (κυρίως τα φλαβονοειδή, οι κουμαρίνες και τα φαινολικά οξέα), το φολικό οξύ, ανόργανα στοιχεία, όπως το σελήνιο (Klein and Kurillich, 2000) και διάφορες θειόλες, όπως η γλουταθειόνη (Masella et al., 2005). Ασκορβικό οξύ Το ασκορβικό οξύ αποτελεί ένα υδατοδιαλυτό αντιοξειδωτικό. Δομικά, είναι μια από τις απλούστερες βιταμίνες και σχετίζεται με τα σάκχαρα με 6 άτομα άνθρακα (Davey et al., 2000). Υπάρχει σε δυο μορφές: L-ασκορβικό οξύ (ΑΑ) και L-διυδροασκορβικό οξύ (DHA). Το ΑΑ είναι η κυρίαρχη βιολογικά ενεργή μορφή, όμως το DHA, που αποτελεί προϊόν οξείδωσης του ΑΑ, επίσης επιδεικνύει βιολογική δράση. Το ΑΑ οξειδώνεται εύκολα, ειδικά σε υδατικά διαλύματα, παρουσία οξυγόνου, βαρέων μετάλλων (κυρίως Cu 2+, Ag + και Fe 3+ ), αλκαλικού ph και υψηλών θερμοκρασιών. Το DHA μετατρέπεται εύκολα σε ΑΑ στον ανθρώπινο οργανισμό (Lee and Kader, 2000). Η αντιοξειδωτική ικανότητα του ασκορβικού οξέος οφείλεται στην ευκολία απώλειας ηλεκτρονίων (Klein and Kurillich, 2000). Το 90% του ασκορβικού οξέος στην ανθρώπινη διατροφή προέρχεται από τα φρούτα και λαχανικά (Lee and Kader, 2000). Λαχανικά με υψηλή περιεκτικότητα σε ασκορβικό οξύ είναι η κόκκινη και πράσινη πιπεριά (155 και 134 mg/100g ν.β., αντίστοιχα), το μπρόκολο (97 mg/100g ν.β.), το σπανάκι (75 mg/100g ν.β..), το κουνουπίδι (63 mg/100g ν.β.) και το λάχανο (42 mg/100g ν.β.) (Lee and Kader, 2000), ενώ η πατάτα, αν και περιέχει μέτριες ποσότητες (8-30 mg/100g ν.β.), αποτελεί τη σημαντικότερη πηγή του στην ευρωπαϊκή διατροφή (Davey et al., 2000). 6

7 Το πράσινο σπαράγγι είναι επίσης μια σχετικά καλή πηγή ασκορβικού οξέος για τον ανθρώπινο οργανισμό. Αν και η μέση περιεκτικότητά του είναι 33 mg/100g ν.β. (Salunkhe et al., 1991), στη βιβλιογραφία έχουν αναφερθεί τιμές στο εύρος mg/100g ν.β. (Lipton, 1990). Το λευκό σπαράγγι περιέχει μικρότερες ποσότητες (10-40 mg/100g ν.β.), σε σχέση με το πράσινο (Lipton, 1990). Έχει βρεθεί ότι βλαστοί λευκού σπαραγγιού περιείχαν μικρότερες ποσότητες ασκορβικού οξέος κατά 55-60% από βλαστούς πράσινου σπαραγγιού της ίδιας ποικιλίας που καλλιεργήθηκε στις ίδιες εδαφοκλιματικές συνθήκες (Papadopoulou et al., 2002). Βιταμίνη Ε Ο όρος βιταμίνη Ε χρησιμοποιείται για όλα τα παράγωγα τοκοφερολών και τοκοτριενολών που επιδεικνύουν δράση α-τοκοφερόλης (Βramley et al., 2000). Η βιταμίνη Ε είναι το κυρίαρχο λιποδιαλυτό αντιοξειδωτικό που ευθύνεται για την προστασία των πολυακόρεστων λιπαρών οξέων των μεμβρανών από τη λιπιδική υπεροξείδωση, τις ελεύθερες ρίζες και τις ενεργές μορφές οξυγόνου (Machlin and Bendich, 1987). Η δράση της ως αντιοξειδωτικό φαίνεται πως είναι ανεξάρτητη από τη δράση της ως βιταμίνη (Klein and Kurillich, 2000). Οι φυσικές τοκοφερόλες και τοκοτριενόλες συναντώνται σε τέσσερις μορφές η κάθε μια: α, β, γ και δ (Βramley et al., 2000). Η α-τοκοφερόλη θεωρείται η πιο δραστική και για το λόγο αυτό έχει διερευνηθεί περισσότερο από τις άλλες (Papas, 1999). Λαχανικά με υψηλή περιεκτικότητα σε βιταμίνη Ε είναι το κατεψυγμένο σπανάκι (1,8 mg/100g ν.β.) και το σπαράγγι (0,9 mg/100g ν.β.) (Βramley et al., 2000). Καροτινοειδή Τα καροτινοειδή είναι λιποδιαλυτές χρωστικές ουσίες που συντίθενται στα λαχανικά και στα φρούτα (El-Agamey et al., 2004). Στη φύση έχουν αναγνωριστεί περισσότερα από 600 καροτινοειδή, από τα οποία μόνο τα 50 έχουν δράση προβιταμίνης Α (Boileau et al., 1999). Το β-καροτίνιο επιδεικνύει την μεγαλύτερη δράση ως προβιταμίνη Α και ακολουθούν το α-καροτίνιο και η β-κρυπτοξανθίνη (Parker, 1996). Τα σημαντικότερα για την ανθρώπινη διατροφή είναι: α- και β-καροτίνιο, λυκοπίνιο, λουτεΐνη και κρυπτοξανθίνη (Mangels et al., 1993). Οι αντιοξειδωτικές ιδιότητες των καροτινοειδών έχουν συσχετισθεί με την ικανότητά τους να εκκαθαρίζουν ελεύθερες ρίζες (Hill et al., 1995; Everett et al., 1996), αλλά και να καταστέλλουν το ελεύθερο οξυγόνο (Di Mascio et al., 1989). Η αποτελεσματικότητά τους εξαρτάται άμεσα από την αλληλεπίδρασή τους με άλλα αντιοξειδωτικά, κυρίως με τις βιταμίνες E και C (Young and Lowe, 2001). Ανάμεσα στα καροτινοειδή, το λυκοπίνιο φαίνεται ότι έχει τη μεγαλύτερη αντιοξειδωτική ικανότητα και ακολουθούν το α-καροτίνιο, β-καροτίνιο, λουτεΐνη και κρυπτοξανθίνη (Di Mascio et al., 1989; Liebler, 1993). Το λυκοπίνιο βρίσκεται σε σημαντικές ποσότητες στην τομάτα (9-42 mg/100g ν.β.) και 7

8 στο καρπούζι (23-72 mg/100g ν.β.) (Bramley, 2000), το β-καροτίνιο στο καρότο (1,2-64,4 mg/100g ν.β.), το σπανάκι (1-24 mg/100g ν.β.) και το μπρόκολο (0,5-2,8 mg/100g ν.β.), η β- κρυπτοξανθίνη στην κόκκινη πιπεριά (0,2-1,5 mg/100g ν.β.), ενώ η λουτεΐνη σε φυλλώδη λαχανικά, όπως το σπανάκι (2-20 mg/100g ν.β.) (Van den Berg et al., 2000). Το πράσινο σπαράγγι περιέχει 0,61 mg/100g ν.β. λουτεΐνη και 0,32 mg/100g ν.β. β-καροτίνιο (Granado et al., 1992). Φαινολικές ενώσεις Οι φαινολικές ενώσεις είναι δευτερογενείς μεταβολίτες στα φυτά, φέρουν στο μόριο τους έναν αρωματικό δακτύλιο και ένα ή περισσότερα ΟΗ -, παράγονται από τη φαινυλαλανίνη μέσω της μεταβολικής οδού του σικιμικού οξέος και των φαινυλπροπανοειδών ενώσεων και έχουν μεγάλη ποικιλία δομών και λειτουργιών. Δεν απαντώνται ελεύθερες, αλλά βρίσκονται ενωμένες με σάκχαρα, θειικές ή οξικές ρίζες (Robards et al., 1999). Συγκεντρώνονται κυρίως σε εξωτερικούς ιστούς (επιδερμίδα και υποεπιδερμικά στρώματα), παρά σε εσωτερικούς (μεσοκάρπιο και σάρκα) (Bengoechea et al., 1997). Οι λειτουργίες τους στα φυτά δεν είναι πάντα γνωστές, αλλά μερικές είναι δομικά πολυμερή, προστατευτικά της UV ακτινοβολίας, αντιοξειδωτικά, προσελκυστικά εντόμων και άλλα περιλαμβάνονται στους μη συγκεκριμένους αμυντικούς μηχανισμούς ή περιλαμβάνονται ως συνθηματικές ενώσεις που διαβιβάζουν τα σήματα σε άλλα μέρη των φυτών, τα οποία προτρέπουν να συνθέσουν τις σχετικές με την άμυνα πρωτεΐνες και να ενισχύσουν την εγγενή αντίστασή τους (Parr and Bolwell, 2000). Υπάρχουν, επίσης, και άλλες πιο συγκεκριμένες ενέργειες. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι πολύ περισσότερα μένουν να ανακαλυφθούν. Ένας από τους κύριους ρόλους των φαινολών που έχουν προταθεί είναι αυτός του αντιοξειδωτικού (Parr and Bolwell, 2000; Meulenberg, 2009). Επιπλέον, έχουν χρησιμοποιηθεί στις ιατρικές συνθέσεις για αιώνες, αλλά η ακριβής φύση των ενεργών συστατικών έχει καθοριστεί μόνο πρόσφατα και για ένα μέρος μόνο των χιλιάδων ενώσεων (Meulenberg, 2009). Επίσης, πρέπει να αναφερθεί η σημασία των φαινολικών ενώσεων στον καθορισμό μερικών ποιοτικών χαρακτηριστικών και ιδιοτήτων στα φρούτα και τα λαχανικά, όπως το χρώμα, τη σύσταση, τη γεύση και το άρωμα. Στις φαινολικές ενώσεις στα φυτά περιλαμβάνονται τα φαινολικά οξέα (ομάδες υδροξυβενζοϊκού και υδροξυκινναμικού οξέος), τα φλαβονοειδή (φλαβονόλες, φλαβόνες, φλαβανόνες, φλαβανόλες ή κατεχίνες, ισοφλαβόνες, φλαβανονόλες και ανθοκυάνες) και οι λιγνίνες (Robards et al., 1999). Οι σημαντικότερες ομάδες φαινολικών ενώσεων για την ανθρώπινη διατροφή είναι τα φλαβονοειδή και οι ταννίνες (King and Young, 1999). Σε μοριακό επίπεδο, έχει διαπιστωθεί ότι οι φαινολικές ενώσεις έχουν μεγαλύτερη αντιοξειδωτική ικανότητα, σε σχέση με τις βιταμίνες Ε και C in vitro (Rice-Evans et al., 1996), ενώ μεταξύ τους παρουσιάζουν επίσης πολύ σημαντικές διαφορές. Η κερκετίνη (φλαβον-3-8

9 όλη), η οποία βρίσκεται σε μεγάλες ποσότητες στα κρεμμύδια και το μπρόκολο, είναι ένα από τα πιο αποτελεσματικά αντιοξειδωτικά (Rice-Evans et al., 1997). Τα λαχανικά και τα φρούτα είναι ιδιαίτερα πλούσια σε φαινολικές ενώσεις και αυτό δίνει έμφαση στο σημαντικό ρόλο της κατανάλωσής τους για την ανθρώπινη υγεία. Λαχανικά πλούσια σε φαινολικές ενώσεις είναι το λάχανο (90-95 ισοδύναμα κατεχίνης/100g ν.β.), το μπρόκολο (80-96 ισοδύναμα κατεχίνης/100g ν.β.) και η τομάτα (66-70 ισοδύναμα κατεχίνης/100g ν.β.) (Κaur and Kapoor, 2002). Υψηλή περιεκτικότητα σε χλωρογονικό οξύ έχει αναφερθεί στο καρότο και την πατάτα, σε φλαβόνες και φλαβονόλες στο κρεμμύδι και σε ορισμένα φυλλώδη λαχανικά, ενώ σε ισοφλαβονοειδή στα μαρούλια (Parr and Bolwell, 2000). Όσον αφορά τη σχετική συγκέντρωση φαινολικών ενώσεων βασισμένη στο ξηρό βάρος, το σπαράγγι έχει ταξινομηθεί τέταρτο μεταξύ 23 λαχανικών (Vinson et al., 1998). Στο σπαράγγι, υψηλή συσχέτιση μεταξύ της αντιοξειδωτικής ικανότητας και της ferric reducing-antioxidant power (FRAP) και της συνολικής περιεκτικότητας σε φαινολικές ενώσεις βρέθηκε, δείχνοντας ότι οι φαινολικές ενώσεις θα μπορούσαν να είναι κυρίως υπεύθυνες και για τις δύο δραστηριότητες (Rodriguez et al., 2005). Μεταξύ των λαχανικών που καταναλώνονται συνήθως στην Ιταλία (Pellegrini et al., 2003) και στις ΗΠΑ (Vinson et al., 1998) το σπαράγγι είχε τη μέγιστη αντιοξειδωτική ικανότητα στη συνολική radicaltrapping antioxidant parameter (TRAP) και τον υψηλότερο αντιοξειδωτικό δείκτη φαινολών (PAOXI). Φολικό οξύ Στα ζωικά και φυτικά κύτταρα, τα φολικά παίζουν ρόλο στον κύκλο μεθυλίωσης και στον κύκλο βιοσύνθεσης του DNA, για τη σύνθεση πουρινών και πυριμιδών (πολυαμίνες). Στα φυτά, όπως και σε όλα τα ζωντανά κύτταρα, το τετραυδροφολικό εμπλέκεται στην αντίδραση μεταφοράς ενός άνθρακα, που απαιτείται για τη βιοσύνθεση της μεθειονίνης, που με τη σειρά της είναι η βάση για τη σύνθεση της S-αδένοσυλ-μεθειονίνης (SAM) και όλων των αντιδράσεων μεταφοράς μεθυλίων. Το φολικό οξύ είναι ένα συνένζυμο με μεγάλη διατροφική σημασία. Το 35% της ημερήσιας ποσότητας που λαμβάνει ο ανθρώπινος οργανισμός προέρχεται από τα λαχανικά, ενώ το 42% από το ψωμί και τα δημητριακά (Scott et al., 2000). Τα τελευταία χρόνια έχει διαπιστωθεί ότι κάποιοι μεταβολίτες των φολικών, όπως το τετραυδροφολικό και το 5-μέθυλ- τετραυδροφολικό έχουν μεγάλη αντιοξειδωτική ικανότητα (Rezk et al., 2003). Σημαντική πηγή φολικού οξέος αποτελούν το σπανάκι (0,15 mg/100g ν.β.) και τα κουκιά (0,145 mg/100g ν.β.) (Scott et al., 2000). 9

10 Σελήνιο Το σελήνιο αποτελεί ένα ιχνοστοιχείο απαραίτητο σε μικρές ποσότητες για τα ζώα και τους ανθρώπους, αλλά τοξικό σε μεγαλύτερες. Ο ρόλος του είναι σημαντικός για την λειτουργία ορισμένων πρωτεϊνών, που ονομάζονται σεληνοπρωτεΐνες. Αντίθετα, στα φυτά το σελήνιο δεν είναι απαραίτητο στοιχείο και η περιεκτικότητά του σε αυτά ποικίλει ευρύτατα, ανάλογα με τη συγκέντρωσή του στο έδαφος (Rayman, 2000.). Τα φυτά μετατρέπουν το σελήνιο σε Se-μεθειονίνη (Se-Met) και το ενσωματώνουν σε πρωτεΐνες στη θέση της μεθειονίνης. Η Se-Met αποτελεί τη κυρίαρχη μορφή με την οποία εντοπίζεται το Se στα φυτά (>50%), ακολουθούμενη από τη μέθυλο-σεληνο-κυστεϊνη (MSC) (Tapiero et al., 2003). Λαχανικά με υψηλή περιεκτικότητα σε σελήνιο είναι το σκόρδο (5,4-5,5 μg/100g ν.β.) (Gorinstein et al., 2005) και φυτά της οικογένειας Brassicaceae (Yawata et al., 2010). Γλουταθειόνη και άλλες θειόλες Οι βιοθειόλες αποτελούν τη σημαντικότερη ομάδα των αντιοξειδωτικών που προστατεύουν τα κύτταρα από οποιασδήποτε μορφής οξειδωτική βλάβη (Sen and Packer, 2000; Wlodek, 2002). Οι βιοθειόλες που έχουν βρεθεί σε ορισμένα λαχανικά είναι γλουταθειόνη (GSH), ακέτυλο-κυστεϊνη (NAC), κυστεϊνη (CYS), ομοκυστεϊνη (HCYS), καπτοπρίλη (CAP) και γλουταμυλ-κυστεϊνη (GGC) (Demirkol et al., 2004). Ανάμεσα στις βιοθειόλες, αυτή που έχει μελετηθεί περισσότερο είναι η γλουταθειόνη, η οποία συμμετέχει στις αναγωγικές διαδικασίες για τη σύνθεση πρωτεϊνών και DNA (Meister and Anderson, 1983). Πλούσια πηγή γλουταθειόνης αποτελεί το σπαράγγι ( nm/g ν.β.), το σπανάκι ( nm/g ν.β.) και το φασολάκι ( nm/g ν.β.). Το σπαράγγι αποτελεί επίσης σημαντική πηγή NAC (45-47 nm/g ν.β.) και CYS ( nm/g ν.β.), ενώ η πράσινη πιπεριά είναι το πιο πλούσιο λαχανικό σε CYS ( nm/g ν.β.) (Demirkol et al., 2004). Ωστόσο, οι πληροφορίες που υπάρχουν σχετικά με τη περιεκτικότητα θειολών των λαχανικών είναι περιορισμένες. Παράγοντες που επηρεάζουν την περιεκτικότητα σε αντιοξειδωτικά Προσυλλεκτικοί Είδος και γενότυπος Η περιεκτικότητα σε αντιοξειδωτικά των λαχανικών διαφέρει σημαντικά ανάμεσα στα είδη, αλλά και τις ποικιλίες. Επειδή τα αντιοξειδωτικά έχουν μεγάλη διατροφική αξία, γίνεται προσπάθεια να εντοπιστούν ποικιλίες που έχουν μεγάλη περιεκτικότητα σε αυτά ή να δημιουργηθούν υβρίδια που να έχουν την ικανότητα να τα παράγουν σε μεγάλες συγκεντρώσεις. 10

11 Φως Το φως αποτελεί το σημαντικότερο περιβαλλοντικό παράγοντα που επηρεάζει προσυλλεκτικά την περιεκτικότητα των λαχανικών σε αντιοξειδωτικά. Παρόλο που το φως δεν είναι απαραίτητο για τη σύνθεση του ασκορβικού οξέος (ΑΑ) στα φυτά, η ποσότητα και η έντασή του κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου επηρεάζουν σημαντικά την ποσότητα ΑΑ που σχηματίζεται. Οι καρποί που βρίσκονται εξωτερικά και εκτίθενται στο μέγιστο ηλιακό φως περιέχουν μεγαλύτερη ποσότητα βιταμίνης C, σε σύγκριση με καρπούς από το εσωτερικό του δέντρου που σκιάζονται (Lee and Kader, 2000). Γενικά, όσο χαμηλότερη η ένταση του φωτός κατά την ανάπτυξη, τόσο χαμηλότερη η περιεκτικότητα σε ασκορβικό οξύ των φυτικών ιστών (Harris, 1975). Το φως παίζει κυρίαρχο ρόλο και στη σύνθεση καροτινοειδών. Σε ιδανικές θερμοκρασίες (22-25 ο C), ο ρυθμός σύνθεσης καροτινίου και λυκοπινίου αυξάνεται με την αύξηση του φωτισμού των καρπών κατά τη διάρκεια της ωρίμανσής τους. Καρποί που εκτίθενται σε άμεσο ηλιακό φως κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης έχουν υψηλότερα επίπεδα καροτινοειδών, σε σχέση με σκιαζόμενους καρπούς (McCollum, 1954). Το λυκοπίνιο είναι το καροτενοειδές που επηρεάζεται περισσότερο από το ηλιακό φως (Dumas et al., 2003). Φυτά τομάτας που καλλιεργήθηκαν στην ύπαιθρο είχαν υψηλότερη περιεκτικότητα σε λυκοπίνιο, σε σχέση με φυτά που καλλιεργήθηκαν σε πλαστικό θερμοκήπιο και ακόμα περισσότερο σε σχέση με αυτά που καλλιεργήθηκαν σε γυάλινο θερμοκήπιο (Calibel and Ferry, 1980). Το ερυθρό φως αλλά και η έντασή του έχουν θετική επίδραση στη σύνθεση καροτινοειδών σε καρπούς τομάτας και η επίδραση αυτή δεν εξαρτάται από τη θερμοκρασία (Thomas and Jen, 1975). Αντιθέτως, το υπέρυθρο σταματά τη διαδικασία παραγωγής καροτινοειδών (Dumas et al., 2003). Η ένταση του φωτός επηρεάζει επίσης την παραγωγή φαινολικών ενώσεων στα φυτά (Parr and Bolwell, 2000). Το ορατό φως ρυθμίζει μερικές οδούς του μεταβολισμού των φαινολικών ενώσεων. Τα υψηλότερα επίπεδα φαινολικών ενώσεων παρουσιάζονται όταν φωτίζονται τα φυτά ή μέρη αυτών με έντονο φως (Waterman and Mole, 1994). Επίσης, για την παραγωγή ανθοκυανών απαιτείται υψηλής έντασης ακτινοβολία, για επαγωγή της σύνθεσής τους (Harborne, 1980). Η UV ακτινοβολία είναι γνωστό ότι επάγει την αύξηση της συσσώρευσης φλαβονοειδών σε αρκετά είδη και πρόσφατα έχει βρεθεί ότι αυξάνεται επίσης και ο βαθμός υδροξυλίωσης τους, κάτι που οδηγεί στην αύξηση της αντιοξειδωτικής τους ικανότητας (Olsson et al., 1998). Μια έρευνα που αφορά σε φυτά τομάτας, έδειξε ότι φυτά που καλλιεργήθηκαν σε υψηλές εντάσεις φωτός, είχαν δυο φορές περισσότερες φαινολικές ενώσεις, σε σύγκριση με φυτά που καλλιεργήθηκαν σε συνθήκες μειωμένης έντασης φωτός (Wilkens et al., 1996). Ο σχηματισμός γλυκοσιδίων φλαβονοειδών, όπως η καμπφερόλη και η κερκετίνη απαιτούν φως και γι αυτό το λόγο οι ουσίες αυτές βρίσκονται κυρίως στους επιδερμικούς ιστούς των καρπών (Herrmann, 1976). 11

12 Θερμοκρασία Η θερμοκρασία είναι επίσης ένας περιβαλλοντικός παράγοντας που επηρεάζει σημαντικά τη σύσταση των φυτικών ιστών κατά την αύξηση και ανάπτυξη. Η συνολική διαθέσιμη θερμότητα και το εύρος των χαμηλών και υψηλών θερμοκρασιών είναι οι πιο σημαντικοί παράγοντες στον προσδιορισμό της χημικής σύστασης των φρούτων και λαχανικών (Lee and Kader, 2000). Όταν η ωρίμανση των καρπών γίνεται σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες και χαμηλή ένταση φωτός, συνήθως παρατηρείται μείωση στην περιεκτικότητα ασκορβικού οξέος, λόγω της οξείδωσής του (Murneek et al., 1954). Η σύνθεση των καροτενίων γίνεται σε ευρύτερο θερμοκρασιακό εύρος, σε σχέση με τη σύνθεση του λυκοπινίου. Το β-καροτίνιο συνεχίζει να συντίθεται μέχρι τους 40 ο C, ενώ αντιθέτως η σύνθεση του λυκοπινίου σταματά στους ο C στην τομάτα (Atherton and Rudich, 1986), αλλά όχι στο καρπούζι (Mattoo et al., 1975). Έχει προταθεί ότι οι υψηλές θερμοκρασίες εμποδίζουν τη συσσώρευση λυκοπινίου, επειδή διεγείρουν τη μετατροπή του σε β-καροτίνιο (Dumas et al., 2003). Πάντως, σε θερμοκρασίες >40 ο C, ο καρπός της τομάτας παραμένει πράσινος, αφού εμποδίζεται η σύνθεση όλων των χρωστικών που προαναφέρθηκαν. Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει το μεταβολισμό των φαινολικών ενώσεων, χωρίς ωστόσο να έχει μελετηθεί επαρκώς. Έχει βρεθεί ότι χαμηλές θερμοκρασίες ευνοούν την αύξηση της παραγωγής των ανθοκυανών (Harborne, 1980). Διαθεσιμότητα νερού Η διαθεσιμότητα νερού επηρεάζει σημαντικά την περιεκτικότητα των λαχανικών σε ασκορβικό οξύ. Γενικά, φυτά που καλλιεργούνται χωρίς να αρδεύονται συχνά, έχουν αυξημένες συγκεντρώσεις ασκορβικού οξέος (Lee and Kader, 2000), όπως έχει βρεθεί στο πράσο (Sorensen et al., 1995) και το μπρόκολο (Toivonen et al., 1994). Ωστόσο, στην τομάτα, η επίδραση της έλλειψης νερού μπορεί να είναι θετική ή μηδενική, ανάλογα με την ποικιλία (Zushi and Matsuzoe, 1998). Σχετικά με τα καροτινοειδή, δεν υπάρχουν αρκετά στοιχεία για την επίδραση της διαθεσιμότητας του νερού. Καρποί τομάτας που υπέστησαν υδατική καταπόνηση είχαν μειωμένη περιεκτικότητα σε λυκοπίνιο (Naphade, 1993), ενώ καρποί μικρόκαρπων ποικιλιών είχαν υψηλότερη περιεκτικότητα σε ολικά καροτίνια και λυκοπίνιο σε έλλειψη εδαφικού νερού (Matsuzoe et al., 1998). Σε ότι αφορά στις φαινολικές ενώσεις, η έλλειψη νερού επηρεάζει αρνητικά τη συσσώρευσή τους, ενώ συχνά η περίσσεια νερού αυξάνει την παραγωγή των φλαβονοειδών (Harborne, 1980). 12

13 Ανόργανη θρέψη Γενικά, η αζωτούχος λίπανση, ειδικά σε μεγάλες ποσότητες, φαίνεται ότι μειώνει τη συγκέντρωση του ασκορβικού οξέος στα περισσότερα φρούτα και λαχανικά, πιθανόν επειδή ενισχύει την αύξηση του φυτού, με αποτέλεσμα την σχετική διάλυσή του στους φυτικούς ιστούς. Επίσης, η αζωτούχος λίπανση αυξάνει τη φυλλική επιφάνεια κι έτσι μειώνει την ένταση του φωτός και τη συσσώρευση ασκορβικού οξέος στα σκιαζόμενα μέρη (Lee and Kader, 2000). Η υπερβολική αζωτούχος λίπανση έχει διπλή αρνητική επίδραση στην ποιότητα των λαχανικών, αφού αυξάνει τη συγκέντρωση των νιτρικών και ταυτόχρονα μειώνει την περιεκτικότητα σε βιταμίνη C (Mozafar, 1993). Επίσης, σε έρευνες που αφορούσαν σε φυτά τομάτας, βρέθηκε θετική συσχέτιση μεταξύ Ca ++ και ασκορβικού οξέος των καρπών, ανεξάρτητα από το περιβάλλον στο οποίο καλλιεργούνται (Premuzic et al., 1998) και ότι η οργανική λίπανση έδωσε χαμηλή παραγωγή και υψηλή περιεκτικότητα σε ασκορβικό οξύ, ενώ η ανόργανη ή ο συνδυασμός ανόργανης και οργανικής έδωσε υψηλή απόδοση, αλλά χαμηλή περιεκτικότητα σε ασκορβικό οξύ (Audisio et al., 1993). Η αζωτούχος λίπανση γενικά έχει θεωρηθεί ότι αυξάνει τη περιεκτικότητα καροτινοειδών στα φυτά (Mozafar, 1993) και την περιεκτικότητα των καρότων σε καροτίνια (Welch, 1997), ενώ η έλλειψη Κ μειώνει τη σύνθεση καροτινοειδών και κυρίως του λυκοπινίου (Dumas et al., 2003). Επίσης, σε φυτά τομάτας που καλλιεργήθηκαν σε υδροπονικό σύστημα βρέθηκε ότι η αύξηση της συγκέντρωσης φωσφόρου στο θρεπτικό διάλυμα αύξησε τη περιεκτικότητα σε λυκοπίνιο (Saito and Kano, 1970). Η ανόργανη λίπανση έχει πολύ σημαντική επίδραση στη συγκέντρωση φαινολικών ενώσεων (Parr and Bolwell, 2000) και η περιορισμένη αζωτούχος λίπανση συσχετίζεται με υψηλά επίπεδα φαινολικών ενώσεων στο φυτό (Waterman and Mole, 1994). Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι η έλλειψη βορίου φαίνεται να αυξάνει τις ενδοκυτταρικές φαινολικές ενώσεις σε αρκετά είδη (Harborne, 1980; Ruiz et al., 1998) και αποτελεί ένα πεδίο το οποίο αξίζει να διερευνηθεί περισσότερο (Parr and Bolwell, 2000). Στάδιο ωρίμανσης κατά τη συγκομιδή Το στάδιο στο οποίο συγκομίζονται τα λαχανικά είναι ένας από του κυριότερους παράγοντες που καθορίζουν την περιεκτικότητα σε ασκορβικό οξύ. Έχει βρεθεί ότι το ασκορβικό οξύ της κόκκινης πιπεριάς ήταν 30% υψηλότερο από εκείνο της πράσινης πιπεριάς (Howard et al., 1994). Επίσης, καρποί τομάτας που συγκομίστηκαν στο πράσινο στάδιο και ωρίμασαν στους 20 ο C είχαν λιγότερο ασκορβικό οξύ, σε σχέση με καρπούς που συγκομίστηκαν στο ώριμο στάδιο (Kader et al., 1977). Γενικά, οι καρποί συσσωρεύουν ασκορβικό οξύ κατά την ωρίμανση πάνω στο φυτό ή και αφού συγκομισθούν, όμως η αύξηση είναι μεγαλύτερη στους καρπούς που ωριμάζουν πάνω στο φυτό (Lee and Kader, 2000). Στην τομάτα, έχει βρεθεί ότι η περιεκτικότητα σε ασκορβικό οξύ φθάνει στο μέγιστο κατά το ελαφρά κόκκινο στάδιο, πριν αναπτυχθεί πλήρως το κόκκινο χρώμα (Lee and Kader, 13

14 2000; Siomos et al., 2005). Η μείωση που παρατηρείται στα επόμενα στάδια πιθανόν οφείλεται στις αντιοξειδωτικές ικανότητες του ασκορβικού οξέος, αφού τα κύτταρα απορροφούν μεγάλες ποσότητες οξυγόνου, καθώς ο ρυθμός κυτταρικής αναπνοής αυξάνεται (Abushita et al., 1997). Σχετικά με τη βιταμίνη Ε, έχει αναφερθεί ότι σε καυτερές κόκκινες πιπεριές η περιεκτικότητα της α-τοκοφερόλης αυξήθηκε έως δέκα φορές από το πράσινο στο κόκκινο στάδιο (Daood et al., 1996). Σε τομάτες διαφόρων ποικιλιών βρέθηκε ότι η περιεκτικότητα σε α- και β-τοκοφερόλη αυξανόταν συνεχώς κατά την ωρίμανση, ενώ η περιεκτικότητα σε γ- τοκοφερόλη αυξανόταν μέχρι το κίτρινο στάδιο και μετά μειωνόταν (Abushita et al., 1997). Τα επίπεδα των καροτινοειδών σε ορισμένα λαχανικά επηρεάζονται επίσης σημαντικά από το στάδιο ωρίμανσης κατά τη συγκομιδή. Η επίδραση της ωρίμανσης στην περιεκτικότητα των καροτινοειδών εξαρτάται από το είδος του λαχανικού. Σε καρπούς όπως η τομάτα και η πιπεριά, που περιέχουν μεγάλες ποσότητες καροτινοειδών, η ωρίμανση συνοδεύεται από αύξηση της βιοσύνθεσής τους (Rodriguez-Amaya, 1997). Το λυκοπίνιο και οι άχρωμες πρόδρομες ενώσεις του, φυτοένη και φυτοφλουένη, αρχίζουν να συσσωρεύονται μετά το στάδιο έναρξης χρωματισμού του καρπού της τομάτας και στο ώριμο κόκκινο στάδιο, αποτελεί το 95% όλων των καροτινοειδών και το 73% όλων των χρωστικών (Dumas et al., 2003). Έχει αναφερθεί ότι η σύνθεση του β-καροτινίου σταματά όταν το χρώμα του καρπού της τομάτας αλλάζει από πορτοκαλί σε κόκκινο (Koskitato and Ormrod, 1972). Το στάδιο ωρίμανσης επηρεάζει σημαντικά τα επίπεδα των φαινολικών ενώσεων στους φυτικούς ιστούς (Parr and Bolwell, 2000). Στο σπανάκι, φύλλα που συγκομίστηκαν σε κανονικό στάδιο ωρίμανσης είχαν περισσότερες φαινολικές ενώσεις και περισσότερα φλαβονοειδή, σε σχέση με φύλλα που συγκομίστηκαν είτε σε ανώριμο είτε σε προχωρημένο στάδιο ωρίμανσης (Pandjaitan et al., 2005). Ομοίως, στην τομάτα, οι φαινολικές ενώσεις αυξάνονται μέχρι το ώριμο κόκκινο στάδιο και μετά μειώνονται κατά την πλήρη ωρίμανση του καρπού (Senter et al., 1988; Siomos et al., 2005). Συγκομιδή Μηχανικά τραύματα, όπως ο μωλωπισμός, γδάρσιμο της επιφάνειας και η κοπή μπορούν να επιφέρουν επιτάχυνση της απώλειας ασκορβικού οξέος, επειδή είναι πολύ ευαίσθητο στην οξείδωση, είτε άμεσα, είτε με τη βοήθεια της οξειδάσης του ασκορβικού οξέος, που υπάρχει σε πολλούς φυτικούς ιστούς (Kader, 1987). Οι Mondy και Leja (1986) διαπίστωσαν μια μεγάλη μείωση της περιεκτικότητας σε ασκορβικό οξύ μωλωπισμένων ιστών κονδύλων πατάτας, ενώ στους μη μωλωπισμένους ιστούς διαπίστωσαν αύξηση της περιεκτικότητας. Ο μωλωπισμός επηρεάζει σημαντικά τη χημική σύσταση του περικαρπίου σε καρπούς τομάτας. Έχει βρεθεί ότι η περιεκτικότητα σε βιταμίνη C ήταν περίπου 15% μικρότερη στον μωλωπισμένο ιστό σε σχέση με τον μη μωλωπισμένο (Moretti et al., 1998). 14

15 Το κυριότερο φλαβονοειδές που περιέχεται στην πατάτα είναι το χλωρογονικό οξύ (Brandl and Hermann, 1984). Έχει αναφερθεί ότι σε ορισμένες ποικιλίες η περιεκτικότητά του αυξάνεται κατά τον μωλωπισμό (Dale et al., 1998) και τον τεμαχισμό σε φέτες (Laanest et al., 1995). Μετασυλλεκτικοί Είδος και γενότυπος Οι μικρότερες απώλειες ασκορβικού οξέος μετασυλλεκτικά έχουν αναφερθεί στα λαχανικά της οικογένειας Brassicaceae. Λαχανικά πλούσια σε ασκορβικό οξύ είναι εκείνα που έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε θείο και γλουταθειόνη. Η γλουταθειόνη πιθανόν εμπλέκεται στο μηχανισμό που είναι υπεύθυνος για την αναγωγή του διυδροασκορβικού σε ασκορβικό οξύ στα φυτά της οικογένειας Brassicaceae (Albrecht et al., 1990). Σύμφωνα με το βαθμό απώλειας ασκορβικού οξέος, τα λαχανικά κατηγοριοποιούνται σε αυτά που χάνουν μικρό ποσοστό σε σχέση με την αρχική περιεκτικότητα (5% για το μπρόκολο), σε αυτά που χάνουν μεσαίο ποσοστό (25-30% για τον αρακά, το σπανάκι και το γογγύλι) και σε αυτά που χάνουν μεγάλο ποσοστό (70-95% για το σπαράγγι και το πράσινο φασολάκι) (Lee and Kader, 2000). Οι Wu et al. (1992) βρήκαν ότι το ασκορβικό οξύ μειώνεται ταχύτατα στα πράσινα φασόλια μετά από διατήρησή τους στους 5 ο C για 3 μέρες, αλλά παραμένει σταθερό στο μπρόκολο. Οι Albrecht et al. (1990) αναφέρουν ότι η περιεκτικότητα σε ασκορβικό οξύ έξι ποικιλιών μπρόκολου διατηρήθηκε σε ποσοστό 56-98% κατά τη διάρκεια διατήρησής τους στους 2 ο C για 3 εβδομάδες. Ομοίως, σε μπρόκολο που διατηρήθηκε στους 4 ο C, η διατήρηση της περιεκτικότητας σε ασκορβικό οξύ ήταν πολύ καλή, με καμία απώλεια μετά από 7 μέρες και μόλις 20% απώλειες μετά από 3 εβδομάδες (Favell, 1998). Έχει βρεθεί ότι σε θερμοκρασία -20 ο C, τα επίπεδα της βιταμίνης C είναι σταθερά στο κατεψυγμένο μπρόκολο και κουνουπίδι, κατά τη διάρκεια διατήρησης για 12 μήνες (Favell, 1998). Κάτω από αυτές τις συνθήκες, οι απώλειες έφθαναν το 3-18% για το μπρόκολο και 6-13% για το κουνουπίδι. Υψηλότερες απώλειες παρατηρήθηκαν στο λάχανο, το οποίο έχασε το 30% της βιταμίνης C, στις ίδιες συνθήκες (Puupponen-Pimia et al., 2003). Θερμοκρασία Ο έλεγχος της θερμοκρασίας διατήρησης είναι το σημαντικότερο εργαλείο για επέκταση της ζωής στο ράφι και διατήρησης της ποιότητα των νωπών φρούτων και λαχανικών (Lee and Kader, 2000). Πάνω από το σημείο πήξης, για τα μη ευαίσθητα στο ψύχος λαχανοκομικά προϊόντα, κάθε αύξηση της θερμοκρασίας κατά 10 ο C επιταχύνει την αύξηση του ρυθμού απώλειας των διατροφικών συστατικών κατά 2-3 φορές. Το ίδιο παρατηρείται και για τα ευαίσθητα στο ψύχος λαχανοκομικά προϊόντα σε θερμοκρασίες πάνω από την ελάχιστη θερμοκρασία ασφάλειας των 5-13 ο C, ανάλογα με το είδος. Καθυστέρηση ανάμεσα στη συγκομιδή και τη ψύξη ή την επεξεργασία μπορούν να 15

16 προκαλέσουν άμεσες απώλειες, λόγω της απώλειας νερού και της αποσύνθεσης, αλλά και έμμεσες, όπως υποβάθμιση του αρώματος και της θρεπτικής ποιότητας (Kader, 1987). Διάφορες έρευνες έχουν δείξει ότι θερμοκρασίες υψηλότερες από τις άριστες έχουν ως αποτέλεσμα την αύξηση του ρυθμού απώλειας της περιεκτικότητας σε βιταμίνες, και ειδικότερα του ασκορβικού οξέος. Οι Kader και Morris (1978) βρήκαν ότι μια καθυστέρηση 24 ωρών στους 30 και 40 ο C μεταξύ συγκομιδής και επεξεργασίας καρπών τομάτας είχε ως αποτέλεσμα απώλειες ασκορβικού οξέος κατά 5 και 12%, αντίστοιχα. Οι Izumi et al. (1984) μελέτησαν την επίδραση της θερμοκρασίας διατήρησης στην μεταβολή του ασκορβικού οξέος σε προϊόντα ευαίσθητα στο ψύχος. Βρήκαν ότι η περιεκτικότητα σε ασκορβικό οξύ του αγγουριού μειωνόταν συνεχώς στους 5 ο C, αλλά δεν παρατηρήθηκε καμιά μείωση στους 20 ο C. Οι Zepplin και Elvehjein (1944) διαπίστωσαν ότι φυλλώδη λαχανικά που διατηρήθηκαν στους 6 ο C έχασαν 10% της περιεκτικότητας σε ασκορβικό οξύ μέσα σε 6 μέρες, ενώ όταν διατηρήθηκαν σε θερμοκρασία δωματίου, έχασαν 20% μέσα σε 2 μόνο μέρες. Η ψύξη αποτελεί τον πιο αποτελεσματικό τρόπο για διατήρηση των καροτινοειδών (van den Berg et al., 2000). Ωστόσο, σημαντική μείωση της συγκέντρωσής τους παρατηρείται μετά από μεγάλα διαστήματα διατήρησης ακόμη και σε συνθήκες κατάψυξης (>60% στους -20 ο C για 12 μήνες) (Desobry et al., 1998). Οι Toor και Savage (2006) διαπίστωσαν ότι η διατήρηση ελαφρά κόκκινης τομάτας σε χαμηλές θερμοκρασίες (7 ο C) εμποδίζει τη συσσώρευση του λυκοπινίου, ενώ τα επίπεδα του λυκοπινίου μπορούν να αυξηθούν >3 φορές, μετά από διατήρηση στους ο C. Σε μπρόκολο που διατηρήθηκε για 7 μέρες στον 1 ο C και στη συνέχεια για 3 ημέρες στους 15 ο C παρατηρήθηκαν πολύ μεγαλύτερες απώλειες στην περιεκτικότητα σε φαινολικές ενώσεις, σε σχέση με την περιεκτικότητα σε ασκορβικό οξύ (Vallejo et al., 2003). Αντιθέτως, σε τομάτες που διατηρήθηκαν στο ελαφρά κόκκινο στάδιο στους 7, 15 και 25 ο C παρατηρήθηκε μια ελαφριά αύξηση της περιεκτικότητας σε φαινολικές ενώσεις (Toor and Savage, 2006). Οι Cooper et al. (1983) διαπίστωσαν ότι στο σπανάκι, η συγκέντρωση των φαινολικών ενώσεων μειώθηκε κατά 7% όταν διατηρήθηκαν για 10 ώρες σε θερμοκρασία δωματίου, κατά 26% όταν διατηρήθηκαν για 7 μέρες στους 4 ο C και κατά 27% όταν διατηρήθηκαν για 10 βδομάδες στους -22 ο C. Διάρκεια διατήρησης Οι απώλειες ασκορβικού οξέος αυξάνονται με αύξηση της διάρκειας διατήρησης και επιπλέον οι απώλειες σε ασκορβικό οξύ είναι μεγαλύτερες σε σχέση με άλλες βιταμίνες (Augustin et al., 1978). Ενδεικτικά αναφέρεται ότι κατά τη διατήρηση του μπρόκολου στους 20 ο C οι απώλειες ήταν 26 και 44% μετά από 7 και 14 ημέρες διατήρησης, αντίστοιχα (Favell, 1998). 16

17 Τροποποιημένη και ελεγχόμενη ατμόσφαιρα Η τροποποίηση της ατμόσφαιρας διατήρησης μειώνει τις φυσιολογικές και χημικές μεταβολές των φρούτων και λαχανικών κατά τη διατήρηση (Lee and Kader, 2000). Η διατήρηση σε ελεγχόμενη ατμόσφαιρα απαιτεί χαμηλά επίπεδα O 2 και υψηλά επίπεδα CO 2, έτσι ώστε να μειώνεται ο ρυθμός αναπνοής και οι διεργασίες γηρασμού των λαχανικών, με αποτέλεσμα την επιβράδυνση των αλλαγών στη σύσταση που παρατηρούνται κατά την ωρίμανση (Kader, 1987). Ορισμένες έρευνες δείχνουν ότι σε ατμόσφαιρες με χαμηλά επίπεδα O 2 διατηρείται σε υψηλά επίπεδα η περιεκτικότητα ασκορβικού οξέος των λαχανικών, αφού κάτω από αυτές τις συνθήκες οι διαδικασίες της οξείδωσης επιβραδύνονται (Barth et al., 1993; Wright and Kader, 1997). Η επίδραση της αύξησης της συγκέντρωσης του CO 2 στην περιεκτικότητα του ασκορβικού οξέος εξαρτάται τόσο από το είδος του λαχανικού, όσο και από τα επίπεδα του CO 2 και τη θερμοκρασία του διατήρησης (Weichmann, 1986). Διατήρηση για 6 μέρες σε ατμόσφαιρα εμπλουτισμένη με CO 2 είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση του ασκορβικού οξέος στη γλυκιά πιπεριά που διατηρήθηκε στους 13 ο C και την αύξηση της περιεκτικότητας στο μπρόκολο που διατηρήθηκε στους 5 ο C (Wang, 1979). Οι υψηλές συγκεντρώσεις CO 2 πιθανόν να διεγείρουν την οξείδωση του ασκορβικού οξέος, μέσω της ασκορβικής υπεροξειδάσης. Ο Mehlhorn (1990) διαπίστωσε αύξηση της δραστηριότητας της ασκορβικής υπεροξειδάσης παρουσία αιθυλενίου. Οι υψηλές συγκεντρώσεις CO 2 ίσως μειώνουν το ασκορβικό οξύ με αύξηση της παραγωγής αιθυλενίου και άρα αύξηση της δράσης της ασκορβικής υπεροξειδάσης (Lee and Kader, 2000). Έχει αναφερθεί ότι η διατήρηση των λαχανικών σε χαμηλά επίπεδα O 2 και υψηλά CO 2 επηρεάζει τόσο τη μείωση των απωλειών σε καροτινοειδή λόγω οξείδωσης, όσο και την παρεμπόδιση της βιοσύνθεσής τους (Kader et al., 1989; Wright and Kader, 1997). Η συσκευασία σε τροποποιημένη ατμόσφαιρα (MAP) έχει ως αποτέλεσμα τον περιορισμό της απώλειας του ασκορβικού οξέος, σε σύγκριση με τη διατήρηση στον αέρα (Barth et al., 1993; Leja et al., 2001; Vallejo et al., 2003). O αποτελεσματικότερος τρόπος για περιορισμό της απώλειας των αντιοξειδωτικών και κυρίως των φαινολικών ενώσεων στο μπρόκολο είναι η συσκευασία σε μεμβράνες μικρο-διάτρητου πολυπροπυλενίου (micro-perforated polypropylene) ή μη διάτρητου πολυπροπυλενίου (non-perforated polypropylene, No-Ρ) (Serrano et al., 2006). Προετοιμασία για κατανάλωση Το μαγείρεμα είναι συχνά υπεύθυνο για τις μεγαλύτερες απώλειες ασκορβικού οξέος και η έκταση των απωλειών εξαρτάται από τη μέθοδο και τη διάρκεια. Το μαγείρεμα μείωσε την περιεκτικότητα στην πατάτα περίπου 30%, ενώ όταν διατηρήθηκαν ζεστές για 17

18 μια ώρα μετά το μαγείρεμα, η περιεκτικότητα μειώθηκε επιπλέον 10% (Hagg et al., 1998). Λαχανικά που μαγειρεύτηκαν στον ατμό, στα μικροκύματα και με λάδι στο τηγάνι είχαν σημαντικά μεγαλύτερη διατήρηση της περιεκτικότητας σε ασκορβικό οξύ σε σύγκριση με αυτά που βράστηκαν (Masrizal et al., 1997). Η περιεκτικότητα σε ασκορβικό οξύ στο μπρόκολο μειώνεται δραματικά τόσο κατά το συμβατικό μαγείρεμα, όσο και κατά το μαγείρεμα στα μικροκύματα. Η διάρκεια μαγειρέματος είχε μεγαλύτερη επίδραση από τη μέθοδο μαγειρέματος (Zhang and Hamauzu, 2004). Στο σπανάκι έχει βρεθεί ότι η διατήρηση ασκορβικού οξέος ήταν υψηλότερη μετά από ζεμάτισμα στον ατμό και στα μικροκύματα και οι μεγαλύτερες απώλειες παρατηρήθηκαν σε δείγματα που ζεματίστηκαν στο νερό (Ponne et al., 1994). Η διατήρηση του ασκορβικού οξέος μετά από ζεμάτισμα για 3 λεπτά στους 96 ο C ήταν 84% για το κουνουπίδι και 70% για το λάχανο, πιθανόν λόγω κοπής του σε φέτες (Puupponen-Pimia et al., 2003). Οι Howard et al. (1999) αναφέρουν ότι το ζεμάτισμα στον ατμό του μπρόκολου, του καρότου και των πράσινων φασολιών είχε σαν αποτέλεσμα μικρές απώλειες ασκορβικού οξέος για το καρότο και τα φασολάκια, αλλά >30% απώλειες για το μπρόκολο. Τα καροτινοειδή έχουν διαφορετική ευαισθησία στην αποικοδόμηση και οι άριστες συνθήκες κατά την επεξεργασία τους διαφέρουν μεταξύ των ειδών (Rodriguez-Amaya, 1997). Φαίνεται πάντως ότι τα καροτινοειδή είναι περισσότερο σταθερά από το ασκορβικό οξύ (Williams and Erdman, 1998). Οι έρευνες που εξετάζουν την επίδραση του μαγειρέματος ή της θερμικής επεξεργασίας δείχνουν μικρή επίδραση στην διατήρηση του β-καροτινίου, παρόλο που άλλα καροτινοειδή μπορεί να εξαφανιστούν (Boileau et al., 1999). Το μαγείρεμα στα μικροκύματα είναι λιγότερο καταστρεπτικό από το μαγείρεμα στον ατμό και τον βρασμό (Rodriguez-Amaya, 1997). Ωστόσο, σε σχέση με το μαγείρεμα στον ατμό, το ζεμάτισμα προκαλεί σημαντικές απώλειες λουτεΐνης και β-καροτινίου σε φυλλώδη λαχανικά (Khachick et al., 1991; Kilcast, 1994; Chen and Chen, 1993). Η αποφλοίωση έχει ως αποτέλεσμα ουσιαστικές απώλειες προβιταμίνης Α, που συχνά υπερβαίνουν αυτές της θερμικής επεξεργασίας (Rodriguez-Amaya, 1997). Οι Ismail et al. (2004) αναφέρουν ότι η θερμική επεξεργασία μειώνει την περιεκτικότητα σε φαινολικές ενώσεις σε πολλά λαχανικά, όπως σπανάκι, λάχανο και κρεμμυδάκι. Σε μια άλλη έρευνα, μελετήθηκε η επίδραση τριών μεθόδων μαγειρέματος (σε βραστό νερό, στον ατμό και στα μικροκύματα) στην περιεκτικότητα σε φαινολικές ενώσεις σε διάφορα λαχανικά (Turkmen et al., 2005). Βρέθηκε ότι μετά το μαγείρεμα, η περιεκτικότητα σε φαινολικές ενώσεις στο κολοκυθάκι, τον αρακά και το πράσο μειώθηκε, ενώ αντιθέτως στην πιπεριά, το μπρόκολο και τα φασολάκια αυξήθηκε. Σύμφωνα με τον Vallejo et al. (2003), ανάμεσα σε τέσσερις μεθόδους μαγειρέματος, το μαγείρεμα στον ατμό οδηγεί σε μεγαλύτερη διατήρηση φλαβονοειδών στο εδώδιμο τμήμα του μπρόκολου, ενώ αντιθέτως, το μαγείρεμα στα μικροκύματα προκαλεί τις μεγαλύτερες απώλειες. Πάντως η σταθερότητα των φαινολικών ενώσεων στο μπρόκολο φαίνεται ότι εξαρτάται ισχυρά από 18

19 τη χρονική διάρκεια του μαγειρέματος. Μια επέκταση κατά 10 φορές της διάρκειας του συμβατικού μαγειρέματος προκάλεσε 2 φορές μεγαλύτερες απώλειες ολικών φαινολών στα ανθίδια και μιάμιση φορά στο βλαστό (Zhang and Hamauzu, 2004). Συνοπτικά Τα λαχανικά αποτελούν μια πλούσια πηγή αντιοξειδωτικών, τα οποία έχουν ευεργετική δράση στην πρόληψη διαφόρων χρόνιων ασθενειών. Ανάμεσα στα αντιοξειδωτικά, τα κυριότερα που περιέχονται στα λαχανικά είναι οι βιταμίνες C και Ε, τα καροτινοειδή, οι φαινολικές ενώσεις, το φολικό οξύ, ανόργανα στοιχεία, όπως το σελήνιο και διάφορες θειόλες, όπως η γλουταθειόνη. Από τους προσυλλεκτικούς παράγοντες, αυτοί που επηρεάζουν περισσότερο την περιεκτικότητα των αντιοξειδωτικών είναι η θερμοκρασία και το φως, ενώ τα αντιοξειδωτικά τα οποία επηρεάζονται περισσότερο είναι το ασκορβικό οξύ, τα καροτινοειδή και οι φαινολικές ενώσεις. Από τους μετασυλλεκτικούς παράγοντες, οι σημαντικότεροι είναι η θερμοκρασία και η διάρκεια διατήρησης. Η θερμοκρασία επηρεάζει κυρίως το ασκορβικό οξύ και τις φαινολικές ενώσεις και σε μικρότερο βαθμό τα καροτινοειδή. Η διάρκεια διατήρησης επιδρά κυρίως στην περιεκτικότητα σε ασκορβικό οξύ, το οποίο επιδεικνύει πιο άμεσες απώλειες σε σύγκριση με άλλα αντιοξειδωτικά. Η διατήρηση σε ελεγχόμενη ατμόσφαιρα και η συσκευασία σε τροποποιημένη ατμόσφαιρα αποτελούν το καλύτερο τρόπο ώστε να διατηρούνται τα αντιοξειδωτικά σε υψηλά επίπεδα για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Όσον αφορά στην επεξεργασία, το ασκορβικό οξύ είναι το πιο ευαίσθητο αντιοξειδωτικό, ενώ τα καροτινοειδή είναι περισσότερο σταθερά από το ασκορβικό οξύ σε όλες τις μορφές επεξεργασίας. Αντιθέτως, η περιεκτικότητα των λαχανικών σε φαινολικές ποικίλει ανάλογα με τον τρόπο επεξεργασίας, αλλά και το είδος του λαχανικού. Το μαγείρεμα στα μικροκύματα είναι λιγότερο καταστρεπτικό από το μαγείρεμα στον ατμό και τον βρασμό. Σκοπός της διατριβής Το μεγαλύτερο μέρος των διαθέσιμων πληροφοριών για την αντιοξειδωτική ικανότητα των βλαστών σπαραγγιού αφορά στο πράσινο σπαράγγι (Rickman et al., 2007; Fanasca et al., 2009; Maeda et al., 2005). Είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι υπάρχουν πολλές διαφορές στη φυσιολογία, αύξηση, ανάπτυξη και σύσταση των βλαστών λευκού και πράσινου σπαραγγιού (Papadopoulou et al., 2001; Papadopoulou et al., 2003), δεδομένου ότι στο πράσινο σπαράγγι οι βλαστοί αναπτύσσονταν πάνω από την επιφάνεια του εδάφους, παρουσία του ηλιακού φωτός, ενώ στο λευκό σπαράγγι οι βλαστοί αναπτύσσονται μέσα σε αναχώματα εδάφους, απουσία του ηλιακού φωτός και η συγκομιδή τους γίνεται μόλις αυτοί εμφανισθούν στην επιφάνεια του αναχώματος και προτού να εκτεθούν στο φως (Siomos, 2003). Οι διαφορές αυτές στις συνθήκες ανάπτυξης 19

20 των βλαστών των δύο τύπων σπαραγγιού (λευκού και πράσινου) αναμένεται να αντανακλούν σε διαφορές στην περιεκτικότητα σε ενώσεις με αντιοξειδωτική δράση, καθώς και στη συνολική αντιοξειδωτική ικανότητα. Συνεπώς, στόχος της διατριβής ήταν ο προσδιορισμός των αντιοξειδωτικών συστατικών των βλαστών λευκού σπαραγγιού σε σχέση με το γενετικό υλικό (8 γενότυποι), την ημερομηνία συγκομιδής (4 δειγματοληψίες ανά 10ήμερο στη διάρκεια της περιόδου συγκομιδής των 40 ημερών), τη διάμετρο (πάχος) των βλαστών ( , , και mm), το τμήμα του βλαστού [κορυφή (0-7), μέση (7-14) και βάση (14-21) cm από την κορυφή], το χρώμα της κορυφής (λευκό και ιώδες), τη διατήρηση (0 και 6 ημέρες στους 2 o C) και της προετοιμασίας (αποφλοίωση και βρασμός) για κατανάλωση και η συσχέτισή τους με την αντιοξειδωτική ικανότητα. 20

21 Υλικά και Μέθοδοι Φυτικό υλικό Για τη μελέτη της επίδρασης του γενότυπου, βλαστοί οκτώ υβριδίων λευκού σπαραγγιού ( Darbella, Dariana, Darsiane, Darlise, Grolim, Cipres, Larac και Steline ) συγκομίστηκαν την 38 η ημέρα στη διάρκεια της περιόδου συγκομιδής του έτους 2009 (4/4-30/5/2009) από πειραματική καλλιέργεια ηλικίας 4 ετών στο Τυχερό του Νομού Έβρου. Αμέσως μετά τη συγκομιδή, οι βλαστοί τοποθετήθηκαν σε κιβώτια φελιζόλ, για αποφυγή της έκθεσής τους στο φως και μεταφέρθηκαν σε θερμοκρασία περιβάλλοντος για περίοδο 6 h περίπου στο Εργαστήριο Λαχανοκομίας στο Αγρόκτημα του Πανεπιστημίου, όπου κόπηκαν στα 21 cm σε μήκος και πλύθηκαν. Επιλέχθηκαν βλαστοί που ανταποκρίνονταν στα χαρακτηριστικά της εμπορικής κατηγορίας ποιότητας Ι λευκό 16+, δηλαδή ευθείς, με καλά κλειστά τα βράκτια της κορυφής, λευκού χρώματος και διάμετρο στο μέσο του μήκους τους mm. Το πείραμα επαναλήφθηκε την 59 η ημέρα της περιόδου συγκομιδής του ίδιου έτους. Για τα υπόλοιπα πειράματα, βλαστοί λευκού σπαραγγιού του υβριδίου Grolim συγκομίστηκαν από εμπορική καλλιέργεια ηλικίας 8 ετών στους Γαλατάδες του Νομού Πέλλας. Αμέσως μετά τη συγκομιδή, οι βλαστοί τοποθετήθηκαν σε κιβώτια φελιζόλ, για αποφυγή της έκθεσής τους στο φως και μεταφέρθηκαν σε θερμοκρασία περιβάλλοντος για περίοδο 2 h περίπου στο Εργαστήριο Λαχανοκομίας στο Αγρόκτημα του Πανεπιστημίου, όπου κόπηκαν στα 21 cm σε μήκος και πλύθηκαν. Για τη μελέτη της επίδρασης της ημερομηνίας συγκομιδής, έγιναν τέσσερις δειγματοληψίες στη διάρκεια συγκομιδής των 40 ημερών του έτους 2009 και ειδικότερα στις 10, 20, 30 και 40 ημέρες από την έναρξη της συγκομιδής. Επιλέχθηκαν βλαστοί που ανταποκρίνονταν στα χαρακτηριστικά της εμπορικής κατηγορίας ποιότητας Ι λευκό 16+, δηλαδή ευθείς, με καλά κλειστά τα βράκτια της κορυφής, λευκού χρώματος και διάμετρο στο μέσο του μήκους τους mm. Για τη μελέτη της επίδρασης του πάχους (διαμέτρου) των βλαστών, έγινε συγκομιδή την 10 η ημέρα της περιόδου συγκομιδής και επιλέχθηκαν βλαστοί που ανταποκρίνονταν στα χαρακτηριστικά της εμπορικής κατηγορίας ποιότητας Ι λευκό, δηλαδή ευθείς, με καλά κλειστά τα βράκτια της κορυφής, λευκού χρώματος και διάμετρο στο μέσο του μήκους τους , , και mm. Το πείραμα επαναλήφθηκε την 40 η ημέρα της περιόδου συγκομιδής του ίδιου έτους. Για τη μελέτη της επίδρασης του χρώματος κορυφής των βλαστών καθώς και του τμήματος του βλαστού, έγινε συγκομιδή την 10 η ημέρα της περιόδου συγκομιδής και επιλέχθηκαν βλαστοί που ανταποκρίνονταν στα χαρακτηριστικά της εμπορικής κατηγορίας ποιότητας Ι λευκό ή βιολέ, δηλαδή ευθείς, με καλά κλειστά τα βράκτια της κορυφής, λευκού ή βιολέ χρώματος και διάμετρο στο μέσο του μήκους τους mm. Οι βλαστοί αυτοί 21

22 χρησιμοποιήθηκαν ολόκληροι (μήκους 21 cm) ή κόπηκαν σε τρία τμήματα: κορυφή (0-7), μέση (7-14) και βάση (14-21 cm από την κορυφή). Το πείραμα επαναλήφθηκε την 40 η ημέρα της περιόδου συγκομιδής του ίδιου έτους. Για τη μελέτη της επίδρασης της διάρκειας διατήρησης των βλαστών μετά τη συγκομιδή και της προετοιμασίας των βλαστών για κατανάλωση (αποφλοίωση και βρασμός), έγινε συγκομιδή την 10 η ημέρα της περιόδου συγκομιδής και επιλέχθηκαν βλαστοί που ανταποκρίνονταν στα χαρακτηριστικά της εμπορικής κατηγορίας ποιότητας Ι λευκό 16+, δηλαδή ευθείς, με καλά κλειστά τα βράκτια της κορυφής, λευκού χρώματος και διάμετρο στο μέσο του μήκους τους mm. Οι βλαστοί αυτοί χρησιμοποιήθηκαν αμέσως μετά τη συγκομιδή ή μετά από διατήρησή τους στους 2 ο C για 6 ημέρες. Οι βλαστοί αποφλοιώθηκαν με αιχμηρό αποφλοιωτικό λαχανικών, αρχίζοντας 3 cm από την κορυφή και έβρασαν σε νερό 2 L για 10 min. Σε κάθε μεταχείριση χρησιμοποιήθηκαν 3 επαναλήψεις, με 7-10 βλαστούς ανά επανάληψη. Προσδιορισμοί Οι βλαστοί κάθε επανάληψης τοποθετήθηκαν στους -20 o C για μερικές ημέρες και μετά από μερική απόψυξή τους, πολτοποιήθηκαν σε blender για τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε ασκορβικό οξύ, ολικές φαινολικές ενώσεις και ολικά φλαβονοειδή, καθώς και η αντιοξειδωτική ικανότητα. Ασκορβικό οξύ Για την εκχύλιση του ασκορβικού οξέος, 10 g πολτοποιημένου δείγματος ομογενοποιήθηκαν με 50 ml διαλύματος 1% οξαλικού οξέος σε συσκευή Polytron (Kinematika GmbH). Μετά από φυγοκέντρηση στα 5000 x g για 20 min, πραγματοποιήθηκε ο προσδιορισμός του ασκορβικού οξέος στο εκχύλισμα με ρεφλεκτόμετρο RQflex (Merck, Darmstadt, Germany). Ολικές φαινολικές ενώσεις Για την εκχύλιση των φαινολικών ενώσεων, 5 g πολτοποιημένου δείγματος ομογενοποιήθηκε με 20 ml αιθανόλης 95% σε συσκευή Polytron (Kinematika GmbH). Μετά από φυγοκέντρηση στα 5000 x g για 20 min, το ίζημα εκχυλίστηκε για δεύτερη φορά με ίση ποσότητα αιθανόλης 95% και για τρίτη φορά με ίση ποσότητα αιθανόλης 5%. Στο σύνολο των τριών υπερκείμενων φάσεων, αφού αυτό συμπληρώθηκε με αιθανόλη 5% μέχρι τελικού όγκου 100 ml, πραγματοποιήθηκε ο προσδιορισμός των ολικών φαινολικών ενώσεων ως εξής: Ποσότητα 2,5 ml από το αντιδραστήριο Folin-Ciocalteu (αραιωμένο κατά 10 φορές με απεσταγμένο νερό) και 2 ml διαλύματος Νa 2 CO 3 (75 g/l) προστέθηκαν σε 0,5 ml 22

23 εκχυλίσματος. Η προσθήκη του Νa 2 CO 3 πραγματοποιήθηκε σε διάστημα 30 sec έως 8 min από την προσθήκη του αντιδραστηρίου Folin-Ciocalteu. Τα δείγματα τοποθετήθηκαν σε υδατόλουτρο στους 50 o C για 5 min και μετά από ψύξη σε θερμοκρασία δωματίου, μετρήθηκε η απορρόφηση του διαλύματος στα 760 nm σε φασματοφωτόμετρο Helios A. Τα δεδομένα των μετρήσεων εκφράστηκαν ως mg γαλλικού οξέος (GAE)/g ν.β. Η πρότυπη καμπύλη αναφοράς πραγματοποιήθηκε με μέτρηση της απορρόφησης διαλυμάτων γνωστής συγκέντρωσης γαλλικού οξέος (8-80 μg/ml). Ολικά φλαβονοειδή Για την εκχύλιση των φλαβονοειδών 4g πολτοποιημένου δείγματος ομογενοποιήθηκαν με 10 ml εκχυλιστικού διαλύματος που περιείχε 70% ακετόνη, 0,5% οξικό οξύ και 29,5% νερό σε συσκευή Polytron (Kinematika GmbH). Μετά από καλή ανάμειξη σε Vortex, το μείγμα παρέμεινε στο σκοτάδι στους 4 o C για 24 ώρες. Το σύνολο των δύο υπερκειμένων φάσεων διηθήθηκε και συμπληρώθηκε με εκχυλιστικό διάλυμα μέχρι τελικού όγκου 25 ml. Για τον ποσοτικό προσδιορισμό των φλαβονοειδών, ποσότητα 1 ml από το εκχύλισμα τοποθετήθηκε σε δοκιμαστικό σωλήνα με 2,7 ml νερό και 0,15 ml NaNO 2 5 %. Μετά από 5 min προστέθηκαν 0,15 ml διαλύματος Al 2 Cl 3 10 % και μετά από 6 min προστέθηκε 1 ml διαλύματος NaOH 1 N. Στη συνέχεια, μετά από καλή ανάμειξη σε vortex, μετρήθηκε η απορρόφησή του μείγματος στα 510 nm. Τρία δείγματα από κάθε μεταχείριση αναλύθηκαν ως προς την περιεκτικότητα σε φλαβονοειδή και η ανάλυση επαναλήφθηκε τρεις φορές για κάθε δείγμα. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης εκφράστηκαν ως ισοδύναμα mg ρουτίνης/100g νωπού βάρους, η οποία και χρησιμοποιήθηκε για την δημιουργία της καμπύλης αναφοράς (Zhishen et al., 1999). Συνολική αντιοξειδωτική ικανότητα Για την εκχύλιση των αντιοξειδωτικών, πολτοποιημένο δείγμα 5 g ομογενοποιήθηκε με 25 ml μεθανόλης σε συσκευή Polytron (Kinematika GmbH). Μετά από φυγοκέντρηση στα 5000 x g για 10 min, η υπερκείμενη φάση συμπληρώθηκε με μεθανόλη μέχρι τελικού όγκου 25 ml. Η αναγωγική ικανότητα της ουσίας DPPH προσδιορίστηκε με τροποποιημένη μέθοδο των Brand-Willams et al. (1995). Ειδικότερα, ποσότητα 50 μl του εκχυλίσματος προστέθηκε σε 2950 μl διαλύματος 100 μm DPPH σε μεθανόλη, ακολούθησε ανακίνηση σε vortex και διατήρηση σε θερμοκρασία δωματίου στο σκοτάδι για 30 min και έγινε μέτρηση της απορρόφηση στα 517 nm σε φασματοφωτόμετρο Helios A. Σαν μάρτυρας χρησιμοποιήθηκε διάλυμα 50 μl μεθανόλης σε 2950 μl μεθανολικού διαλύματος DPPH. Η πρότυπη καμπύλη αναφοράς πραγματοποιήθηκε με μέτρηση της απορρόφησης διαλυμάτων γνωστής συγκέντρωσης ασκορβικού οξέος (0-0,2 mg/ml). Η αναγωγική 23