ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОГО СОДЕРЖАНИЯ ФЕНОЛЬНЫХ АН-ТИОКСИДАНТОВ В МОДЕЛЬНЫХ СМЕСЯХ ПО МЕТОДУ ФОЛИНА-ЧОКАЛЬТЕУ И ПО МЕТОДУ FRAP
Аннотация
Суммарное содержание фенольных антиоксидантов (ФА) в пищевых продуктах обычно определяют без разделения смесей ФА, используя реактив Фолина-Чокальтеу (ФЧ) в качестве группового реагента. Как правило, результаты анализа, полученные методом ФЧ и выраженные в пересчете на стандартное вещество (Хст), намного выше результатов анализа тех же продуктов другими спектрофотометрическими методами, в частности методом FRAP (ferric reducing antioxidant power). Чтобы выяснить причины наблюдаемых расхождений, провели сопоставительный анализ водных растворов с известным содержанием ФА (10-5–10-4 моль/л). Методом ФЧ правильные результаты удается получить только в ходе анализа однокомпонентных растворов. Суммарное содержание ФА в модельных смесях методом ФЧ определяется с большими систематическими погрешностями (δс). При использовании галловой кислоты в качестве Хст значения δс доходят до 50 % отн., результаты анализа обычно завышены. Применение других Хст ведет к еще большим (по модулю) погрешностям. Установлено, что главным источником этих погрешностей является внутригрупповая селективность сигналов, вероятно обусловленная разной стехиометрией окисления индивидуальных ФА. Дополнительным источником погрешностей является неаддитивность светопоглощения продуктов восстановления реактива ФЧ смесями ФА; этот эффект выявлен впервые. Для некоторых смесей отклонения от аддитивности (ОА) доходят до 20 %. Таким образом, независимо от природы выбранного стандарта метод ФЧ не позволяет правильно оценить суммарное содержания ФА в неразделенных смесях. Переход к методу FRAP (система Fe3+ + 2,2'-дипиридил) обеспечил снижение внутригрупповой селективности и аддитивность сигналов. Анализ модельных смесей ФА по методу FRAP дает более правильные результаты (δс < 25%). Кроме того, метод FRAP более чувствителен и более специфичен для данной группы аналитов. Поэтому замена метода ФЧ методом FRAP должна повысить надежность контроля качества чая, вин и других пищевых продуктов по показателю «суммарное содержание полифенолов».
Ключевые слова: фенольные антиоксиданты, суммарное содержание полифенолов, модельные смеси, спектрофотометрия, метод Фолина-Чокальтеу, метод FRAP, систематические погрешности.
DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.3.008Полный текст:
PDF (Russian)Литература
REFERENCES
Budnikov G.K., Zijatdinova G.K. Natural phenolic antioxidants in bioanalytical chemis-try: state of the art and prospects of development. Russ. Chem. Rev. 2015, vol. 84, no. 2, pp. 194–224. DOI: 10.1070/RCR4436.
Apak R., Guclu K., Demirata B., Ozyrek M., Esin S., Bektaolu B., Berker K.I., Ozyurt D. Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds with the CUPRAC assay. Molecules. 2007, vol. 12, no. 12, pp. 1496-1547. DOI: 10.3390/12071496.
ISO 14502-1:2005. Determination of substances characteristic of green and black tea. Part 1: Content of total polyphenols in tea. Colorimetric method using Folin-Ciocalteu rea-gent. 2005. 10 p.
Singleton V.L., Orthofer R, Lamuela-Raventos R.M. Analysis of total phenols and other oxidation substances by means of Folin-Ciocalteu reagent. Methods Enzymol. 1999, vоl. 299, pp. 152-178. DOI: 10.1016/S0076-6879(99)99017-1
Everette J.D., Bryant Q., Green A., Abbey Y.A., Wangila G., Walker R. А thorough study of reactivity of various compound classes towards the Folin-Ciocalteu reagent. J. Agric. Food Chem. 2010, vol. 58, no 14, pp. 8139–8144. DOI: 10/1021/jf1005935
Bastola K., Guragain Y., Bhadriraju V., Vadlani P. Evaluation of standards and interfering compounds in the determination of phenolics by Folin-Ciocalteu assay. Method for effective bioprocessing of biomass. Amer. J. Analyt. Chem. 2017, vol. 8, no. 6, pp. 416-431. DOI: 10.4236/ajac2017/86032.
Ainsworth E.A., Gillespie K.M. Estimation of total phenolic content and other oxidation substrates in plant tissues using Folin–Ciocalteu reagent. Nature protocols. 2007, vol. 2, no. 4, pp. 875-877. DOI: 10.1035/mprot.2007.102.
Benzie I.F.F., Szeto Y.T. Total antioxidant capacity of teas by the ferric reducing antioxi-dant power assay. J. Agric. and Food Chem., 1999, vol. 47, no. 2, pp. 633-636.
Tsypko T.G., Petrakova I.V., Brilenok N.V., Chuprinina D.A., Temerdashev Z.A., Vershinin V.I. [Determination of total content of antioxidants by FRAP assay]. Analitika i kontrol’ [An-alytics and Control]. 2011, vol. 15, no. 3, pp. 287-298 (in Russian).
Tsypko T.G., Chuprinina D.A., Nikolaeva N.A., Voronova O.B., Temerdashev Z.A. [Eval-uation of antioxidant activity of foodstuffs using of indicator system based on phenanthroli-nate complexes of iron]. Izvestiia vuzov. Pishchevaia tekhnologiia [News of universities. Food technology], 2011, no. 5-6, pp. 84-87 (in Russian).
Apak R., Güçlü K., Ozyürek M., Karademir S.E. Novel total antioxidant index for dietary polyphenols and vitamins C and E, using their cupric ion reducing capacity in the presence of neocuproine: CUPRAC method. J. Agricult. Food Chem., 2004, vol. 52, no. 26, pp. 7970–7981. DOI:10.1021/jf048741x.
Tsypko T.G., Brilenok N.S., Gushchaeva K.S., Vershinin V.I. [Determination of the total phenol antioxidants content in tea samples using different variations of FRAP assay]. Anali-tika i kontrol’ [Analytics and Control], 2019, vol. 23, no 1, pp. 143‒151 (in Russian). DOI: 10.15826/analitika.2019.23.1.011
Al-Obaidi R.S., Sahib D. Determination of antioxidants activity in tea extract. Amer. J. Biochem., 2015, vol. 5, no 3, pp. 49-52. DOI:10.5923/j.ajb.20150503.01.
Tsypko T.G.. Tishchenko E.A, Voronova O.B. [Spectrophotometric assessment of ferric reducing power of the instant coffee]. Analitika i kontrol’ [Analytics and Control], 2016, vol. 20, no. 4, pp. 320-329. DOI: 10.15826/analitika.2016.20.4.003. (in Russian).
ISO 3103:1980. Tea — Preparation of liquor for use in sensory tests. Confirmed in 2013. ISO/TC 34/SC. 4 p.
Smagunova A.N., Каrpukоvа O.M. [Statistical Methods in Analytical Chemistry] Metody matematicheskoi statistiki v analiticheskoi khimii. Rostov-on-Don: Feniks, 2012 (in Russian).
Esbensen К.Н. Multivariate Data Analysis - In Practice. Oslo: САМО, 2004. 589 p.
Vershinin V.I., Vlasova I.V., Tsypko T.G. [Detection of deviations from additivity in spectrophotometric analysis of unseparated mixtures] . Metody i ob”ekty khimicheskogo analiza [Methods and objects of the chemical analysis], 2010, vol. 5, no. 4, pp. 225 -233 (in Russian).
Denisenko T.A., Vishnikin A.B., Tsiganok L.P. [Reaction features of 18-molibdo-diphosphate and Folin-Ciocalteu reagent with phenolic compounds]. Analitika i kontrol’ [Analytics and Control], 2015, vol.
, no. 3, pp. 242-251. DOI: 10.15826/analitika.2015.19.3.001 (in Russian).
Chuprinina D.A. [Methodic aspects to estimate the total antioxidant activity in vitro by the total indices of chemical composition of foodstuff]. Ph. D. thesis (chemistry). Krasnodar. 2013. (in Russian).
Vershinin V.I. Total indices as a tool to estimate sum content of similar analytes. Talanta. 2015. vol. 131, no 1, pp. 293-300. doi.org/10.1016/j.talanta.2014.07.102
Vershinin V.I., Brilenok N.S., Tsypko T.G. Methodology of spectrophotometric analysis of organic mixtures: error of estimating total analyte concentrations taking into account their sensitivity coefficients. J. Analyt. Chem. 2012, vol. 67, no. 7, pp. 649-654. DOI: 10.1134/S1061934812010052.
Brilenok N.S., Vershinin V.I., Bakhareva M.V. [Evaluation of polyphenols antioxidant capacity in the presence of complexants by FRAP assay]. Analitika i kontrol’ [Analytics and Control], 2016, vol. 20, no. 3, pp. 209-217. DOI: 10.15826/analitika.2016.20.3.004
Ziyatdinova, G., Nizamova A., Budnikov Н. Novel coulometric approach to evaluation of total free polyphenols in tea and coffee beverages in presence of milk proteins. Food Anal. Methods, 2011, vol. 4, no. 3, pp. 334-340. DOI: 10.1007/s12161-010-9174-0.
Stalmach A., Mullen W., Nagai C., Crozier A. On-line HPLC analysis of the antioxidant activity of phenolic compounds in brewed, paper-filtered coffee. Braz. J. Plant Physiol., 2006, vol. 18, no. 1, pp. 253-262. DOI: 10.1590/S1677-04202006000100018
Tishchenko E.A., Tsiupko T.G., Milevskaia V.V., Temerdashev А.Z. [Identification and chromatographic determination of bioactive components in the instant coffee samples]. Analitika i kontrol’ [Analytics and Control], 2017, vol. 21, no. 3, pp. 251-261. DOI: 10.15826/analitika.2017.21.3.008 (in Russian).
Metodicheskie ukazaniia 08-47/275 [Methodical instructions 08-47/275] Spektrofoto-metricheskii metod izmerenii antioksidantnoi aktivnosti pishchevykh produktov [Spectro-photometric determination of antioxidant activity of foodstuffs]. FR 1.31.2011.09197. Kras-nodar. 2010. 14 p. (in Russian).
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.