Сравнительное исследование антиоксидантной активности популярных марок чая из торговых сетей

Чай и напитки на его основе во всем мире стали одними из важнейших продуктов [1]. Их популярность значительно возросла благодаря стимулирующим и целебным свойствам этих напитков. Практически в каждой этнической группе распространен какой-либо вариант чая.

Чаи традиционно употребляли ради конкретной пользы для здоровья. Люди давно поняли, что напитки на основе чая способствуют улучшению здоровья и в некоторых случаях снимают воспаления и головную боль. Хотя чай употребляется уже веками, лишь в последние несколько десятилетий началось научное изучение его свойств.

Так, в совместной работе российских и американских ученых [2] приведены результаты исследования образцов чая разных марок, производителей, стран выращивания исходного сырья, которые относятся к 4 типам чая: зеленому, oolong, черному, Puerh. С помощью методов жидкостной хроматографии в образцах чая было определено как общее содержание полифенолов, катехинов, флавоноидов, так и индивидуальных соединений: эпигаллонакатехина, эпикатехина, катехина, эпигаллокатехингаллата, эпикате-хингаллата, теафлавина, теафлавин-3-галлата, теафлавин-3´-галлата, теафлавин-3,3´-дигаллата, кофеина. Также амперометрическим методом была определена общая антиоксидантная активность. Невозможно определить какой-либо

Валиулина Д.Ф., Макарова Н.В. Сравнительное исследование антиоксидантной активности популярных марок чая из торговых сетей // Вестник ВГУИТ. 2018. Т. 80.  № 3. С. 104–110.

вид чая как имеющий высокие показатели антиоксидантной активности. Уровень изученных показателей в наибольшейстепени определяется маркой чая.

В другой работе [3] в качестве объектов исследования были выбраны 25 клонов Кенийского чая. Из исходного сырья получены как черный, так и зеленый чай. Для образцов чая изучен методом ВЭЖХ индивидуальный химический состав и антирадикальная активность с реактивом 2,2-дифенил-1-пикрилгидразилом. Результаты работы позволяют сделать интересные выводы: наблюдаются существенные различия в содержании индивидуальных соединений: катехина, галловой кислоты, теафлавина и т. д. При этом различия в уровне показателей для зеленого и черного чая, а также для различных клонов не имеют столь существенных отличий. Например, показатель антиоксидантной активности для зеленого и черного чая клона TRFK 301/4 89,90 и 87,55, тогда как содержание галловой кислоты 1,075 и 0,1350, соответственно.

Две популярные марки чая Lipton и Rabea, купленные в супермаркетах Саудовской Аравии, стали объектами исследования [4] общего содержания фенолов и антиоксидантной активности по нескольким методам: восстанавливающей силе с ферроцианидином калия, хелирующей активности, антирадикальной активности с 2,2-дифенил-1-пикрилгидразилом, улавливающие пероксид водорода. Для обоих марок чая получены весьма схожие результаты.

Абсолютно другие результаты получены испанскими учеными [5]. Для 40 образцов зеленого и черного чаев разных марок, разных фирм производителей, разных стран происхождения было определено общее содержание фенолов, антиоксидантная и антирадикальная активности. Полученные уровни показателей отличаются как для разных видов чая (зеленый и черный), но и для разных марок внутри одного вида чая в десятки раз. Но все же в целом зеленый чай имеет более высокие значения показателей.

Российские ученые также отмечают высокое содержание в чае таких классов соединений как флаваноны [10], флавонолы и флавоны [11], которые способны проявлять не только антиоксидантные, но и противовоспалительные, антипро-лиферативные, иммуномодулирующее, антиканцерогенное действие и уменьшить риск возникновения ряда хронических заболеваний: сердечнососудистых, нейродегенеративных и др. А опыты на крысах по выполнению в их рацион экстрактов зеленого чая показали, что при этом увеличивается антиоксидантная активность плазмы крови и печени и повышается стабильность мембран микросом и лизосом [12].

Таким образом, анализ литературных данных убедительно доказывает, что исследования химического состава и антиоксидантной активности приведены только для марок чая, продаваемых в иностранных супермаркетах.

Мировой рынок чая очень быстро развивается и расширяется. По мере растущей популярности благодаря различным оздоровительным журналам и коммерческой рекламе быстро увеличивается число продуктов на основе чая и сопутствующих его потреблению [1]. Это потребовало увеличения доступности чая для потребителей и заставило промышленность искать более удобные способы его потребления.

Именно чай в пакетах имеет большую популярность среди потребителей. Однако, среди ряда потребителей существует предубеждение против чая в пакетиках, которое основано на следующих положениях:

• 1)    чай в пакетиках – это не настоящий чай, а просто другое сухое растительное сырье;

• 2)    в чай в пакетиках добавлены искусственные ароматизаторы и красители чая;

• 3)    от чая в пакетиках нет никакой пользы, а его популярность объясняется только удобством заваривания.

Цель работы – сравнительный анализ химического состава и антиоксидантной активности наиболее популярных среди российских потребителей марок чая в пакетиках.

Материалы и методы

Объектами исследования были восемь марок черного чая: Lipton, Greenfield, AKBAR, Майский, Dilmah, Richard, Riston, Bernley и 4 марки зеленого чая: Молочный улун«gr@ce», Greenfield, TESS, Bestseller.

В качестве методов исследования были выбраны анализы на содержание общего количества фенольных соединений по содержанию галловой кислоты, флавоноидов по содержанию катехинов, антирадикальную способность с использованием свободного радикала DPPH (2,2-дифенил-1-пикрилгидразила), восстанавливающую силу по методуFRAP(ferric reducing antioxidant power).

Основной методикой для определения фенольныхвеществ во фруктовых соках и напитках является спектрофотометрический метод с реактивом Folin-Ciocalteu [6]. Содержание флавоноидов определяют нитроалюминиевым колориметрическим методом, при котором нитрат алюминия взаимодействует с кетогруппой флавоноидов, образуя стабильный кислотный комплекс, показывающий устойчивую спектральнопоглощательную способность при 510 нм [7].

Одним из способов оценки антиоксидантной активности является колориметрия свободных радикалов. Данный метод основан на реакции DPPH (2,2-дифенил-1-пикрилгидразила), растворенного в этаноле, с образцом антиоксиданта, содержащегося в яблочном экстракте [8].

Метод определения железовосстанавливающей (антиоксидантной) способности основан на реакции восстановления комплекса Fe(III)-2,4,6-трипиридил-s-триазина до комплекса Fe(II)-2,4,6-трипиридил-s-триазина, которое имеет ярко-синее окрашивание и полосу поглощения при λ =593 нм [9].

Результаты и обсуждение

При изучении общего содержания фенолов по методу Folin-Chiocolteu были получены данные, представленные на рисунке 1.

Рисунок 1. Общее содержание фенольных веществ

Figure1. The total content of phenolic compounds

Полученные результаты являются очень неоднозначными. Именно содержание фенолов по мнению многих исследователей определяют уровень антиоксидантной активности. Однако, показатели содержания феноловдля разных марок чая различаются более чем в 10 раз. Так, лидерами по данным показателям логично считать: Бирюзовый Молочный Улун, черный байховый Lipton, Greenfield, Цветущий Тимьян, черный Richard, Curtis, зеленый Greenfield.

Тогда как другие марки чая в том числе фруктовые чаи имеют в основном показательобщего содержания фенолов ниже 200 мг галловой кислоты на 100 г.исходного сырья.

Именно чай считается [10, 11] основным источником соединений, входящих в класс флавоноидов. Но для некоторых марок чая этот показатель имеет очень низкие значения – это все фруктовые чаи Lipton, Альманах, Milford, черный Akbar, Майский чай, Dilmah, Riston, Bernley, зеленый Tess, Bestseller.На рисунке 2 представлены данные по общему содержанию флавоноидов.

a

я

5 я и о а я я 2

8 5

8 "ЙО а" 3

3 ■=

Рисунок 2. Сравнительный анализ общего содержания флавоноидов

Figure 2. Comparative analysis of total flavonoid content

В совокупности с данными по фенолам можно констатировать, что по содержанию фенолов и флавоноидов все чаи разделились на 2 группы. В первой оказались чаи с высокими значениями фенолов (1086–1277 мг галловой кислоты на 100 г.исходного сырья) и флавоноидов (612–794 мг галловой кислоты на 100 г.исходного сырья). Во вторую группу наоборот вышли чаи с низкими показателями как фенолов (48–382 мг галловой кислоты на 100 г.исходного сырья) и флавоноидов (2–180 мг катехина на 100 г исходного сырья).

Существует несколько методов определения антирадикальной активности. Антирадикальная активность характеризует: насколько данное растительное сырье способно улавливать свободные радикалы. Большинство реакционно-способных соединений, вызывающих разрушение и мутации клеток, относится к свободным радикалам. Именно метод со свободным радикалом 2,2-дифенил-1-пикрилгидразилом считается одним из самых распространенных и самым изученным [13]. Результаты исследования антирадикальной активности для чая представлены на рисунке 3 и выражены в показателеЕс50 – концентрация экстракта чая, необходимая для улавливания 50%: свободных радикалов 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила.

Фруктовый Фруктовый Фруктовый

Lipton Альманах Milford

Рисунок 3. Результаты определения антиоксидантной активности по методу DPPH

Figure 3. The results of determination of antioxidant activity by DPPH method

Чем ниже значение этого показателя, тем выше антирадикальная активность. Здесь можно выделить три группы чаев. В первой группе находятся чаи с показателями 0,88– 0,33 мг/см3 – бирюзовый Молочный Улун, черный байховый Lipton, Greenfield, зеленый Greenfield, черный Цветущий Тимьян, Akbar, Richard, Curtis. Во вторую группу входят чай со средними показателями 2,78–1,98 мг/см3 – это зеленый Tess, черный Майский чай, Dilmah, Riston, Bernley, зеленый Bestseller. В третью группу входят все фруктовые чаи с высокими показателями 485,06–82,01 мг/см3.

На рисунке 4 представлены данные изучения восстанавливающей силы по методу FRAP.

2,34                                                                               ,

Рисунок 4. Изучение восстанавливающей силы методом FRAP

Figure 4. Study of the reducing force by the FRAP method

Определение восстанавливающей силы по методуFRAP – это важный метод, характеризующий способность растительного сырья нейтрализовать действие ионов Fе2+. Этот ион является катализатором многих процессов окисления. Поэтому нейтрализация действия этих ионов является важным свойством антиоксидантов. Все исследованные марки чаев проявляют восстанавливающие свойства, но уровень этого показателя очень различен. Так, например, в группу с низкими показателями традиционно входят фруктовые чаи, бирюзовый Молочный Улун, зеленый TESS, черный Майский чай, Dilmah, Riston, Bernley, зеленый Bestseller. Все чаи с высокими показателями по восстанавливающей силе (ммольFе2+/1 кг исходного сырья) можно расположить в ряд по убыванию: черный Curtis > черный Цветущий Тимьян > черный Akbar > зеленый Greenfield > черный байховый Greenfield > черный байховый Lipton > черный Richard.

Анализ современных литературных данных показывает, что экспериментальные исследования подтверждает репутацию чая, как пищевого продукта с различными аспектами биологической активности: антиканцерогенной, антидиабетической, антиоксидантной, антигипертензивной, антидепрессивной и антибактериальной [13, 14].

Причем особый интерес представляет изучение антиканцерогенных, антимутагенных свойств чая [15, 16]. Некоторые ученые находят прямую связь между антиканцерогенным и антиоксидантным действием для чая [17].

Заключение

В связи с этим на основании результатов наших исследований можно сделать ряд рекомендаций:

• 1)    весьма распространенным мнением среди потребителей является преимущество зеленого чая перед другими группами чаев. По результатам наших исследований среди 17 видов чая в пакетиках зеленый чай не имеет особых преимуществ в уровне изученных показателей;

• 2)    все три вида фруктового чая в пакетиках являются очень слабыми антиоксидантами;

• 3)    интересно отметить, что все исследованные виды чаев в пакетиках можно разделить на две резко полярные группы: с высокими и низкими показателями.

Практически каждая российская семья широко использует чай в рационе питания. Но столь широкая популярность должна быть побуждающим фактором к серьезному подходу к выбору марки чая.