Efectul acidului ascorbic asupra activităţii antioxidante din ceaiul negru şi ceaiul verde

Rezumat Efectele benefice ale ceaiului negru şi celui verde au fost de regulă puse pe seama activităţii antioxidante a compuşilor lor fenolici. Ceaiul se serveşte de obicei cu lapte sau lămâie. Proteinele din lapte pot intra în componenţa polifenolilor şi să le reducă acestora activitatea antioxidantă. Lămâia conţine vitamina C (acid ascorbic) care are proprietăţi antioxidante şi poate influenţa pozitiv potenţialul antioxidant al ceaiului. Studiul de faţă are ca scop să compare în vitro activitatea antioxidantă a unor tipuri diferite de ceai care se găsesc în comerţ, preparate după metode casnice obişnuite şi să evalueze posibilele efecte a unor doze diferite( 5-40 mg/100 ml) de vitamina C (acid ascorbic ) asupra capacităţii antioxidante totale a ceaiului (TAC). S-a determinat activitatea antioxidantă din extractele de ceai cu metoda fotometrică, potrivit lui Rice-Evans şi Miller (Metode Enzymol 234, 1999, 279), măsurând formarea de cationi liberi ABTS. Valorile activităţii antioxidante ale ceaiurilor preparate în acelaşi mod pt consum au fost asemănătoare, de la 13.3 până la 21.6 mmoli TE (TE= trolox echivalenţi) în ceaiul verde şi 10.4-17.6 mmoli în ceaiul negru. Experimentul în care s-a adăugat în ceaiuri acid ascorbic a arătat că TAC – capacitatea antioxidantă totală a crescut liniar între 5 şi 20 mg acid ascorbic/100 ml soluţie de ceai (r=0.984; p<0.01), iar în ceaiul verde extracte de până la 30 mg acid ascorbic/100 ml de soluţie de ceai (r=0.959; p<0.01).Cuvinte cheie: ceai negru, ceai verde; capacitate antioxidantă totală; acid ascorbic

1. IntroducereCeaiul este băutura cea mai consumată în lumea întreagă şi este bogat în compuşi polifenolici cunoscuţi sub numele de flavonoide din ceai. Ceaiul verde, care este tipul preferat pt consum în Japonia şi China , a început să fie folosit din ce în ce mai mult şi în ţările vestice în ultimii ani. Ceaiul verde se prepară din frunze de ceai proaspete şi conţine în principal catechine. Ceaiul negru este cunoscut în Vest şi India şi este bogat în thearubigină şi theaflavină care sunt dimeri ai catechinelor, formate de oxidarea enzimatică care are loc în timpul fabricării ceaiului negru. Flavonoidele din ceai (cum sunt catechinele, theaflavinele şi thearubiginele) au proprietăţi antioxidante puternice, de ex. ele pot proteja organismul de deteriorările produse de stresul oxidativ indus de radicalii liberi. Astfel, consumul de ceai a fost asociat cu reducerea riscului de maladii majore, cum ar fi bolile de inimă coronare, atacurile cerebrale şi cancerul (Benzie Szeto,1999; …..1997). Potenţialul antioxidant considerabil al ceaiului a fost recunoscut de multă vreme şi depinde de mai mulţi factori implicaţi în prepararea ceaiului. S-a arătat că extractele de ceai verde au capacitate antioxidantă mai mare decât soluţiile de ceai negru iar potenţialul antioxidant total se corelează puternic cu conţinutul total de fenoli din ceaiul de toate tipurile (Benzie….2000). Constatările experimentelor în vitro susţin că şi capacitatea antioxidantă maximă este asociată cu consumul de ceai verde preparat la temperaturi ridicate (90C) şi perioade lungi de infuzare. Ceaiul negru se prepară în mod ideal la temperaturi între 70 şi 90C, mai de preferat din frunze şi nu din plicuri, iar timpii de infuzare nu trebuie să depăşească 1-2 minute pt a se obţine potenţialul antioxidant maxim (Langley-Evans 2000). Mai mult, datorită capacităţii de legare a flavonoidelor a proteinelor din lapte , adaosul de lapte poate scădea potenţialul antioxidant ceaiului negru (Langley-Evans 2000; Robinson et al., 1997). S-a observat o creştere a capacităţii antioxidante a plasmei la oameni după consumul de ceai fără lapte (Serafini, Ghiselli, Ferro-Luzzi, 1996). S-a sugerat că, compuşii polifenolici din lapte rezistă la descompunerea gastrică, făcând polifenolii incapabili să fie absorbiţi (Serafini et al., 1996). Cu toate acestea, acest lucru nu

1

concordă cu constatări mai recente (Leenen et al., 2000,…….) care au arătat că adaosul de lapte în ceaiul negru nu influenţează absorbţia de catechine din ceai şi capacitatea antioxidantă din plasma umană. Adaosul de lapte este un obicei în Regatul Unit. În alte ţări, ceaiul se serveşte cu lămâie. Lămâia conţine vitamina C (aproximativ 50 mg acid ascorbic/ 100g) care de asemenea are proprietăţi antioxidante. Acidul ascorbic în vitro protejează unele flavonoide cum sunt antocianinii împotriva degradării oxidante care are loc în timpul fabricării şi depozitării sucurilor 8Kaack, Austed,1998). Aproape 150 mg de acid ascorbic pur poate asigura acelaşi potenţial antioxidant ca o cană de ceai verde de tărie obişnuită (1.5%) (Benzie, Szeto, 1999). Studii efectuate pe voluntari au arătat că aportul de acid ascorbic şi consumul de ceai verde au efecte inhibitoare asupra formării endogene de nitrozoderivaţi- N (Vermeer….1999). Acest lucru subliniază importanţa investigării potenţialului antioxidant din ceaiuri cu adaos de vitamina C. Studiul de faţă a fost realizat pt a compara activitatea antioxidantă a unor diferite tipuri de ceai în vitro care se găsesc în comerţ, preparate urmând instrucţiunile de pe cutii şi pt a evalua posibilele efecte ale unor doze diferite (5-40 mg/100 ml soluţie de ceai) de vitamina C (acid ascorbic) asupra capacităţii antioxidante totale (CAT) din ceaiuri.2. Materiale şi metode 2.1 Substanţe chimice S-a achiziţionat de la Fluka (Buchs, Elveţia) şi Sigma-Aldrich (Viena, Austria) trolox (6-hidroxi-2,5,7,8-tetra metil croman -2- acid carboxil) şi respectiv ABTS ( 2,2-azino-bis-3-etilbenz-tiazolină-6-acid sulfonic) pt măsurarea CAT. Toate celelate substanţe chimice au fost furnizate de Riedel- de Haen, Seelze, Germania. Testul acid ascorbic-enzime a fost procurat de la Boehringer Mannheim, Darmstadt, Germania.

2.2 Probele de ceai S-au cumpărat şapte tipuri de ceai verde şi şase de ceai negru disponibile în comerţ (frunze şi plicuri). Toate extractele de ceai au fost preparate prin turnarea a 200 ml de apă deionizată la 90C într-un recipient de sticlă cu plicuri de ceai (1.75-2g de frunze) sau 2 g de frunze uscate de ceai urmând instrucţiunile de pe ambalaj, lăsând timp de 2-3 minute. Volumul de 200 ml a fost ales să reprezinte cantitatea obişnuită consumată de băutorii de ceai. S-a luat o alicotă din fiecare extract de ceai pt măsurarea imediată a activităţii antioxidante.

2.2 Determinarea capacităţii antioxidante totaleS-a determinat capacitatea antioxidantă a extractelor de ceai proaspăt după ce s-au răcit la 20 C, măsurând formarea de cationi radicali ABTS, după metoda fotometrică a lui Rice-Evans şi Miller (1994). În prezenţa H2O2 şi metmioglobinei, ABTS-ul este oxidat la cationi ABTS. În această reacţie, metmioglobina acţionează ca peroxidază. Cationii radicali formaţi durează destul de mult şi arată o absorbţie maximă la 734nm. S-au diluat toate probele de ceai verde şi negru individual înainte de analiză. S-a determinat capacitatea antioxidantă totală a probelor folosind o curbă etalon cu trolox. Rezultatele au fost exprimate în echivalenţi trolox (mmoli TE) ca medie ±SD a trei măsurători consecutive ale aceleaşi probe. Variaţia intra-probe a fost de 5.3%.2.4 Experimentul cu vitamina C2.4.1 Efectul unor doze diferite de acid ascorbic asupra activităţii antioxidantePt a investiga efectul unor doze diferite de vitamina C (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 mg acid ascorbic/ 100 ml extract de ceai ) asupra potenţialului antioxidant, s-au analizat două tipuri de ceai cu potenţial antioxidant asemănător, plicuri de ceai verde Inter Spar şi ceai negru Ceylon.

2

S-au preparat două extracte de ceai din fiecare tip, adăugând 200 ml de apă la 90C şi infuzând timp de 2-3 minute. La sfârşitul perioadei de infuzare, s-a luat o alicotă de 100 ml şi s-a amestecat cu una din dozele de acid ascorbic. S-au făcut măsurători ale conţinutului de acid ascorbic şi a activităţii antioxidante în duplicate, după ce s-a lăsat la răcit la 20C. S-au folosit 8 nivele diferite de adaos de vitamina C plus proba standard (fără vitamina C), fiind 9 de toate, fiecare în duplicat, obţinându-se 18 probe. S-a analizat linearitatea cu testul lui Pearson şi a fost acceptată ca fiind statistic semnificativă la p<0.05. Nu s-a depistat acid ascorbic (limita de detecţie a fost de 0.3 mg acid ascorbic /l) în nici o probă analizată înainte de adaosul cu această vitamină.

3. Rezultate3.1 Activitatea antioxidantă a ceaiurilor verde şi negru disponibile în comerţValorile activităţii antioxidante atât din ceaiul verde cât şi din cel negru, preparate după instrucţiunile de pe ambalaj, s-au înscris în intervale asemănătoare, 13.3-21.6 mmoli TE în ceaiul verde şi 10.4-17.6 mmoli TE în ceaiul negru şi au prezentat doar SD mici (vezi Tabelul 1). Potenţialul antioxidant maxim a fost măsurat în ceaiul verde Java şi cel mai scăzut în frunzele de ceai negru Ceylon. Ceaiul negru Drajeeling (Queen s Blend), ceaiul verde Assam Bherjan şi ceaiul verde Green Blend (Sencha +Green Darjeeling) au avut aproape aceeaşi capacitate antioxidantă a doua cea mai mare dintre probele de ceai investigate. Acest lucru indică faptul că nu există diferenţe majore între tipurile de ceai verde şi ceai negru. Comparând frunzele de ceai negru cu cele la plic, nu s-a observat vreo diferenţă semnificativă între acelaşi tip de ceai (Ceylon) (frunze de ceai, 10.4; ceai la plic 12.2 mmoli TE).

3.2 Experimentul cu vitamina C3.2.1 Efectul unor doze diferite de acid ascorbic asupra activităţii antioxidante din ceaiul negruÎn experimentul în care s-a adăugata acid ascorbic în extractele de ceai negru (Ceai negru Ceylon la plic), activitatea antioxidantă a crescut liniar în probele conţinând între 5 şi 20 mg acid ascorbic/100 ml soluţie de ceai (r=0.984; p=0.01). La o concentraţie de 20 mg acid ascorbic/100 ml, extractul de ceai negru a avut o capacitate antioxidantă totală mai mare cu 20% (15.2mmoliTE) decât extractul fără vitamina C (12.6mmoli TE). O doză mai mare între 25 şi 40 mg acid ascorbic/100 ml soluţie nu a îmbunătăţit capacitatea antioxidantă a ceaiului. Valoarea CAT a scăzut la 25 mg/100 ml soluţie la 13.6 m MTE şi a rămas aproape constantă până la sfârşitul experimentului.3.2.2 Efectul unor doze diferite de acid ascorbic asupra activităţii antioxidante din ceaiul verdeLa ceaiul verde (Inter Spa ceai verde la plic), adaosul de până la 30 mg acid ascorbic / 100 ml extract a avut ca rezultat o creştere liniară a capacităţii antioxidante de până la 20.8mmoli TE (r=0.959; p<0.01) şi a rămas neschimbată în ciuda adiţionării cu vitamina C. La o concentraţie de 30 mg acid ascorbic/100 ml, extractul de ceai verde a avut o valoare a CAT cu aproximativ 50% mai mare decât extractul fără vitamina C (14.3 mmoli TE) (Figura 2).

Tabelul 1CAT (medie±SD ) a ceaiului negru şi ceaiului verde disponibile în comerţ (m moli TE)Tipuri de ceai negru la plicDarjeelingAssam special

3

Inter Spa blendCeylonCeai negru cu concentrat de lămâieCeai negru frunzeCeylonCeai verde la plicJavaGreen blendCeai verde cu lămâieCeai verde Inter spa Ceai verde cu gust de lămâieCeai verde frunzeAssam BherjanYunnan

Figura 1. Efectul unor doze diferite de acid ascorbic asupra activităţii antioxidante din ceaiul negru

Figura 2. Efectul unor doze diferite de acid ascorbic asupra activităţii antioxidante din ceaiul verde

4. Discuţii La extractele de ceai verde şi ceai negru investigate, valorile activităţii antioxidante au fost la nivele comparabile, fapt ce se corelează cu rezultatele obţinute de Henn şi Stehle (1998) şi de Licht, Bohm şi Bitsch (1997). Variaţiile importante semnalate anterior de Benzie, Szeto, Robinson et al., 1997, privind activitatea antioxidantă a unor ceaiuri diferite nu fost observate în studiul de faţă. Probabil că varietăţile de ceai disponibile pe piaţa australiană sunt diferite de cele din alte ţări, de ex în Anglia. Totuşi, unele dintre ceaiurile investigate în studiul nostru , de ex ceaiul negru ASssam (14.m moli TE) şi Ceylon (10.4-12.2 m moli TE) au avut capacităţi antioxidante asemănătoare celor demonstrate de Robinson et al., 1997, ceaiurile negre Assam şi Ceylon 10.4 şi 12.4 m moli TE, indiferent de deosebirile privind modul de preparare. Mai mult, nu am observat nici o diferenţă importantă dpdv statistic între ceaiurile negre frunze şi la plic de acelaşi tip (Ceylon Negru la plic, 12.2 m moli TE; frunze, 10.4 mmoli TE). Langley- Evans (2000) au raportat că ceaiul preparat folosind plicuri are o capacitatea antioxidantă semnificativ mai mică decât ceaiul negru frunze atunci când temperatura apei de infuzare a fost între 20 şi 70 C, dar la o temperatură de infuzare de 90C , ambele au arătat valori asemănătoare ale CAT. Majoritatea consumatorilor de ceai prepară ceaiul în mod obişnuit adăugând apă clocotită într-un vas rece, ceea ce produce o temperatură de aproximativ 90C. Noi am preparat ceaiul la 90C şi a concordat cu constatările făcute de Langley-Evans (2000). Robinson et al., (1997) au raportat că tăria ceaiului, precizată de producător şi relaţionată cu gustul şi aroma, este asociată cu activitatea sa antioxidantă. Cea mai mare diferenţă (60%) privind activitatea antioxidantă între ceaiurile negre investigate, între Darjeeling Queen s Blend la plic (17.6 m moli TE) şi ceai frunze Ceylon (10.4 m moli TE ) ar putea indica o legătură între tăria ceaiului şi activitatea antioxidantă a acestuia. Dintre ceaiurile verzi, valorile CAT a unor caeiuri la plic şi extracte de ceai frunze au fost aproximativ identice. Constatările de faţă nu concordă cu studiul efectuat de Robinson et al., şi anume că nu există vreo legătură între preţul de piaţă al ceaiului şi activitatea sa

4

antioxidantă din soluţie. În studiul nostru, cele mai ieftine tipuri de ceai ( de ex Ceai verde Inter Spa, Ceai verde cu gust de lămâie, Ceai negru Ceylon) au avut capacitate antioxidantă mai mică decât tipurile mai scumpe (ex. Ceai verde Java, Green Blend, Ceai negru Darjeeling).Multe studii in vitro iau în considerare efectele timpului de infuzare, temperatura de infuzare şi adaosul de lapte asupra capacităţii antioxidante a ceaiului. În experimentul in vitro prezentat în studiul de faţă, am încercat să evaluăm posibilele efecte a unor doze diferite de acid ascorbic asupra activităţii antioxidante totale din ceai şi am demonstrat că există o creştere a potenţialului antioxidant în ambele tipuri de ceai, negru şi verde, prin adaosul de acid ascorbic. Acest lucru arată că prepararea ceaiului cu lămâie sau suc de lămâie care conţine acid ascorbic poate îmbunătăţi potenţialul antioxidant al ceaiului. Tipurile de ceai negru şi ceai verde diferă semnificativ în ceea ce priveşte compoziţia lor. Ceaiul verde asigură aproximativ de două ori mai multe catechine din cantitatea totală găsită în ceaiul negru. Ceaiul negru conţine proprţii mai mari de alţi polifenoli cum sunt thaeflavinele şi thearubiginele produse de procesele oxidative folosite la fabricarae ceaiului (Van hetHof et al., 1997). Aceste diferenţe în compoziţia ceaiurilor pot fi o explicaţie pt rezultatele experimentului nostru cu acid ascorbic, în care activitatea antioxidantă a extractelor de ceai negru a crescut cu până la 20 mg acid ascorbic/100 ml soluţie de ceai iar cea din ceaiul verde cu 30 mg acid ascorbic/100 ml de extract. 5. ConcluziiUrmând instrucţiunile de pe ambalaj privind la prepararea , modul casnic de preparare poate ajuta antioxidanţii să protejeze organismul uman de boli degenerative. Serafini et al., (1996, 2000) a raportat că, consumul de ceai produce o creştere a capacităţii antioxidante totale a plasmei . Adaosul de acid ascorbic în extractul de ceai poate îmbunătăţi potenţialul antioxidant in vitro. Sunt necesare studii ulterioare pt a investiga dacă consumul unor astfel de preparate , de ex ceai cu lămâie sau ceai cu suc de lămâie pot influenţa capacitatea antioxidantă a plasmei.

5