При выборе физико-химических показателей учитывали взаимосвязь величины АОА с содержанием биологически активных веществ, обладающих восстановительными свойствами, таких как дубильные вещества. На содержание последних в растительных материалах может оказывать влияние загрязнение окружающей среды, например, токсичными металлами (Zn, Cd, Pb, Cu), которые могут поступать в растения, в первую очередь, из почвы.
Исходя из возможных значений выбранных физико-химических показателей, был проведен выбор методик анализа. Для определения тяжёлых металлов (Zn, Cd, Pb, Cu) – метод инверсионной вольтамперометрии, антиоксидантной активности – спектрофотометрический метод, дубильных веществ и аскорбиновой кислоты – титриметрический.
Ориентируясь на источник загрязнения – автомагистраль, отбор проб осуществляли на расстоянии 7 и 200 м от него в разные вегетационные периоды. Исследования, проведенные в период с 2004 по 2006 г показали, что содержание Zn и Pb в пробах крапивы двудомной, отобранных в 7 м от дороги, примерно в 2 и 3 раза больше, чем в образцах, отобранных на расстоянии 200 м, при этом концентрация свинца в образцах, отобранных у дороги, превышает ПДК для пищевых продуктов. В тоже время анализ проб почвы показал, что содержание кислотных и подвижных форм свинца, цинка и меди меньше, чем ПДК для их валового содержания, а для кадмия – на уровне фоновых значений для чернозёма.
Суммарное содержание восстановителей – АОА и дубильных веществ в образцах крапивы двудомной уменьшается с приближением к источнику загрязнения (таблица 10), что вероятно связано с защитной реакцией растения на действие загрязнителя.
Таблица 10 – Результаты определения антиоксидантной активности и содержания дубильных веществ в крапиве двудомной (n = 6, P = 0.95)
| Образец | Расстояние от дороги | АОА, мгАК/г | Концентрация дубильных веществ, мг/г | Концентрация тяжелых металлов, мкг/г | |
| Pb | Zn | ||||
| Июль 2005 | 200 м | 35 ± 3 | 113 ± 6 | 0,20 ± 0,02 | 2,3 ± 0,2 |
| 7 м | 12 ± 1 | 77 ± 5 | 1,0 ± 0,1 | 4,9 ± 0,5 | |
| Август 2005 | 200 м | 25 ± 2 | 105 ± 7 | 0,26 ± 0,03 | 2,4 ± 0,2 |
| 7 м | 14 ± 1 | 89 ± 6 | 1,2 ± 0,1 | 5,0 ± 0,5 | |
| Апрель 2006 | 200 м | 49 ± 3 | 141 ± 7 | 0,29 ± 0,03 | 2,8 ± 0,2 |
| 7 м | 25 ± 2 | 107 ± 6 | 1,3 ± 0,1 | 5,9 ± 0,6 | |
| Май 2006 | 200 м | 31 ± 2 | 138 ± 7 | 0,32 ± 0,03 | 2,9 ± 0,3 |
| 7 м | 23 ± 2 | 121 ± 7 | 1,3 ± 0,1 | 6,2 ± 0,6 | |
| ПДК | 0,5 | 10 | |||
Выводы
Изучено поведение индикаторной системы Fe(III)/Fe(II)–о-фенантролин при определении антиоксидантной активности индивидуальных восстановителей и их смесей, показана возможность ее использования для оценки величины АОА растительного сырья и пищевых продуктов.
Исследовано влияние ряда индивидуальных восстановителей фенольной и нефенольной природы на индикаторной систему Fe(III)/Fe(II)–о-фенантролин и установлено, что их антиоксидантная активность уменьшается в следующем ряду: галловая кислота > кверцетин > гидрохинон > аскорбиновая кислота > танин > рутин > цистеин > глутатион.
Установлено, что аналитический сигнал для пищевых продуктов и растительного сырья, регистрируемый с использованием предложенной индикаторной системы, имеет суммарный характер и может быть использован при оценке интегральной антиоксидантной активности исследуемых объектов. Оптимизированы условия (состав и объем вводимого комплексного реагента, выбранный комплексообразователь и его концентрация, а также время выдерживания до и после введения «стоп-реагента») и предложен алгоритм методики определения суммарной антиоксидантной активности растительного сырья и пищевых продуктов.
Разработана аналитическая схема определения АОА пищевых продуктов и растительного сырья. Обоснована и показана целесообразность использования аскорбиновой кислоты в качестве вещества-стандарта при проведении аналитических определений. Проведена метрологическая аттестация методик определения антиоксидантной активности вина и лекарственных растений.
Проведена оценка антиоксидантной способности ряда пищевых продуктов (сухих красных и белых вин, пива, восстановленных и свежеотжатых фруктовых соков, чая) и лекарственного растительного сырья. Установлено, что для каждого вида пищевых продуктов существует диапазон характерных значений антиоксидантной активности, определяющий качество продукции.
Показана зависимость величины суммарной АОА растительного сырья от условий экологической ситуации территории его произрастания.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Цюпко, Т.Г. Антиоксидантная активность – обобщающий показатель качества лекарственных растений / Т.Г. Цюпко, З.А. Темердашев, О.Б. Воронова, Н.В. Храпко, А. В. Денисова // Тез. докл. Всероссийской конференции по аналитической химии «Аналитика России 2004». Москва. – 2004. – С. 187.
Цюпко, Т.Г. Спектрофотометрический способ определения суммарной антиоксидантной активности пищевых продуктов / Т.Г. Цюпко, З.А. Темердашев, О.Б. Воронова, Н.В. Храпко // Тез. докл. II Международного симпозиума «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии». Краснодар. – 2005. – С. 434.
Цюпко, Т.Г. Разработка методического подхода к скринингу и анализу объектов окружающей среды по обобщенным показателям / Т.Г. Цюпко, З.А. Темердашев, О.Б. Воронова, Н.В. Храпко, А.Н. Балаба // Тез. докл. Заключительной конференции грантодержателей регионального конкурса РФФИ и администрации Краснодарского края «р2003юг». Краснодар. – 2005. – С. 37-39.
Tsiupko, T.G. Antioxidant activity as a food product quality criterion / T.G. Tsiupko, O.B. Voronova, N.V. Khrapko, A.N. Balaba // International Congress on Analytical Sciences «ICAS – 2006». Moscow. – 2006. – P. 432.
Храпко, Н.В. Спектрофотометрический способ оценки антиоксидантной активности пищевых продуктов / Н.В. Храпко, А.Н. Балаба, Т.Г. Цюпко, О.Б. Воронова, Е.В. Переверзева, Е.Н. Терещенко, О.М. Баранова // Тез. докл. Всероссийской конференции молодых ученых и II школы им. Н.М. Эммануэля «Окисление, окислительный стресс, антиоксиданты». Москва. – 2006. – С. 156-157.
Храпко, Н.В Индикаторная система Fe(III)/Fe(II)-органический реагент для определения антиоксидантной активности пищевых продуктов / Н.В. Храпко, Т.Г. Цюпко, З.А. Темердашев, О.Б. Воронова, А.Н. Балаба, Е.В. Переверзева, Е.Н. Терещенко // Тез. докл. Международной научной конференции «Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий». Томск. – 2006. – Т.2 – С. 144.
Цюпко, Т.Г. Разработка методического подхода к определению антиоксидантной активности пищевых продуктов и лекарственного сырья / Т.Г. Цюпко, З.А. Темердашев, О.Б. Воронова, А. В. Денисова, Н.В. Храпко // Наука Кубани. – 2004. – №3 – С. 89-91.
Цюпко, Т.Г. Антиоксидантная активность как обобщающая характеристика качества пищевых продуктов / Т.Г. Цюпко, О.Б. Воронова, Н.В. Храпко, З.А. Темердашев // Экологический вестник научных центров Черноморского экологического сотрудничества. – 2005. – №2. – С. 91-95.
Храпко, Н.В. Методический подход к скринингу и анализу объектов окружающей среды по обобщенным показателям / Н.В. Храпко, Т.Г. Цюпко, З.А. Темердашев, О.Б. Воронова, А.Н. Балаба, Е.В. Переверзева // Наука Кубани. – 2005. – №5. – С. 18-21.
Темердашев, З.А. Определение антиоксидантной активности ряда пищевых продуктов с использованием индикаторной системы Fe(III)/Fe(II) – органический реагент / З.А. Темердашев, Т.Г. Цюпко, О.Б. Воронова, Н.В. Храпко, А.Н. Балаба // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. – 2006. – Т.72. – №11. – С
Пат. 2282851 Российская Федерация., МПК7 G01N33/02. Способ определения суммарной антиоксидантной активности / Цюпко Т.Г., Темердашев З.А., Воронова О.Б., Храпко Н.В. – № 2004138188/13; заявл. 27.12.2004; опубл. 27.08.2006, Бюл. № 24. С. 523.