Podsumowanie badań

Kwiaty wrzosu są bogatym źródłem kwasu chlorogenowego, ferulowego i p-hydroksybenzoesowego, a także flawonoidów, w tym katechiny, epikatechiny, kwercetyny, kwercetryny oraz apigeniny. Kwas chlorogenowy jest głównym związkiem polifenolowym obecnym w badanych ekstraktach. Analiza chromatograficzna wykazała obecność w ekstraktach z kwiatów wrzosu tricetinu (5,7,3’,4’,5’-pentahydroksy flawonu), który nie został do tej pory zidentyfikowany we wrzosie. Tricetin oznaczono w największym stężeniu w kwiatach wrzosu leśnego, natomiast w kwiatach wrzosu ogrodowego występuje on tylko w śladowych ilościach bądź nie występuje wcale. Generalnie, wrzosy leśne charakteryzują się większą różnorodnością polifenoli, zwłaszcza w porównaniu do białej odmiany ogrodowej. Natomiast ekstrakty wrzosu ogrodowego zawierają znacznie więcej kwercetyny w porównaniu do wrzosu zbieranego w lesie. Najwyższe efektywności procesu ekstrakcji związków polifenolowych przy użyciu klasycznych rozpuszczalników uzyskano stosując 60% roztwór etanolu, a następnie octan etylu. Jednakże zawartość polifenoli jest zdecydowanie większa w ekstraktach przygotowanych z użyciem cieczach jonowych. Także podniesienie temperatury ekstrakcji do 55°C spowodowało wzrost jej efektywności.

Poza analizą chromatograficzną, całkowitą zawartość flawonoidów oznaczono również metodą spektrofotometryczną z jonami glinu(III). Najwyższe wyniki uzyskano dla

wodno-woda

101 etanolowych (40/60, v/v) ekstraktów z fioletowych kwiatów wrzosu ogrodowego oraz z kwiatów wrzosu zebranych z terenu Nadleśnictwa Wyszków. Podobne rezultaty uzyskano w przypadku oznaczenia całkowitej zawartości antocyjanów. Największe zdolności redukujące oraz najsilniejsze zdolności do neutralizacji rodników DPPH wykazują ekstrakty z kwiatów wrzosu zebranych z terenu Nadleśnictwa Wyszków i Ostrów Mazowiecka, a także fioletowych kwiatów wrzosu ogrodowego. Właściwości redukujące są silnie skorelowane z zawartością związków polifenolowych, zwłaszcza flawonoidów. Wyżej wymienione ekstrakty zawierały najwięcej flawonoidów, oznaczonych zarówno chromatograficznie, jak i spektrofotometrycznie, a także charakteryzowały się dużą zawartością kwasu chlorogenowego o silnych zdolnościach do neutralizacji wolnych rodników. Ponadto, stwierdzono, iż ekstrakty z roślin ogrodowych, które mają zapewnione bardzo dobre warunki do rozwoju, wykazują większe właściwości antyutleniajace w stosunku do roślin rosnących w środowisku naturalnym.

102 7. Borówka czernica, borówka wysoka, borówka brusznica-wyniki i dyskusja

7.1. Oznaczenie zawartości makro i mikroelementów

W literaturze bardzo mało jest danych dotyczących zawartości makro i mikrolelementów w owocach borówek, zwłaszcza pochodzących z terenów Polski. W pracy oznaczono zawartość 13 pierwiastków w owocach borówek po mineralizacji w mieszaninie kwasów HNO3 i HClO4 (4:1 v/v) oraz ekstrakcji wodą (~ 95^oC). Stężenie poszczególnych pierwiastków w próbkach jagód, wyrażone w mg/kg, przedstawiono w tabeli 17.

Owoce borówek leśnych zawierają więcej Ca i Mg w porównaniu do owoców borówki wysokiej. Pierwiastki te są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu ludzkiego i wykazują szereg istotnych funkcji biochemicznych (np. stanowią budulec kości i zębów, zmniejszają przepuszczalność błon komórkowych, obniżają stopień uwodnienia cytoplazmy).

Zawartość wapnia i magnezu jest około 10-krotnie niższa niż potasu w przypadku wszystkich borówek. Potas jest obecny w różnych częściach roślin oraz jest bardziej mobilny w łyku i ksylem (tkankach odpowiedzialnych za rozprowadzenie po roślinie wody i rozpuszczonych soli mineralnych) w porównaniu do wapnia i magnezu [220]. Spośród mikroelementów, wyższą zawartością manganu i cynku charakteryzują się owoce borówek leśnych. Mangan jest niezwykle ważnym pierwiastkiem, połączonym z wieloma enzymami, np. dysmutazą ponadtlenkową [221]. Zbliżona zawartość glinu, żelaza i niklu została oznaczona zarówno w borówce amerykańskiej jak i owocach leśnych.

Oznaczone zawartości pierwiastków są zbliżone z wynikami uzyskanymi przez Skesters i in. [64], którzy oznaczyli wapń w owocach borówki czernicy na poziomie 160 mg/kg, mangan -18 mg/kg, potas -480 mg/kg oraz magnez -53 mg/kg. W owocach borówki brusznicy wartości te wynosiły odpowiednio: 240 mg/kg dla wapnia, 20 mg/kg dla manganu, 1005 mg/kg dla potasu oraz 103 mg/kg dla magnezu. Nieco wyższe wyniki dla borówki czernicy i borówki amerykańskiej uzyskali badacze z Serbii i Chin [68,90]. Borówka wysoka jest najuboższym źródłem makro i mikroelementów spośród analizowanych próbek, co jest zgodne z pracą Nile i in. [62]. Kilogram jej owoców zawiera 825-1031 mg potasu, 112-162 mg wapnia, 48,1-51,4 mg magnezu, 5,4-10,7 mg żelaza oraz 2,95-3,79 mg cynku.

Według Komisji Europejskiej maksymalne dopuszczalne stężenie kadmu w żywności wynosi 0,05 mg/kg, zaś ołowiu 0,2 mg/kg. Jedynie suszone owoce borówek czernicy

103 i brusznicy nieznacznie przekraczają te wartości. Wyższą zawartością miedzi (0,462-0,733 mg/kg), cynku (1,092-2,160 mg/kg) i ołowiu (0,077-0,123 mg/kg) charakteryzowały się jagody czarne zebrane ze słowackich lasów w porównaniu do owoców borówki amerykańskiej zakupionej na Słowacji (Cu: 0,374-0,672 mg/kg, Zn: 0,451-0,847 mg/kg, Pb:

0,031-0,076 mg/kg) [104].

Owoce borówek, zarówno świeże jak i suszone, mogą być używane do przygotowania naparów, herbat, soków oraz syropów. Dlatego też, w pracy zbadano efektywność ekstrakcji makro i mikroelementów przy użyciu gorącej wody (~ 95^oC) (Rys. 34). Efektywność ekstrakcji przekracza 80% dla potasu w przypadku wszystkich borówek. Wysokie efektywności tego procesu uzyskano także dla manganu, cynku i magnezu, zaś najniższe dla żelaza, niklu i sodu.

Stwierdzono, iż żelazo ekstrahuje się w niewielkim stopniu także z różnych herbat [222].

Generalnie efektywność ekstrakcji zależy nie tylko od rodzaju pierwiastka lecz przede wszystkim od matrycy próbki. Najwyższe efektywności uzyskano dla borówki brusznicy.

104 Tabela 17. Zawartość wybranych pierwiastków w próbkach owoców borówek [mg/kg].

Al Ca Cd Cr Cu Fe K

borówka czernica

Wyszków 14,8±0,55 185±9,7 < Go < Go < Go 8,38±0,33 880±27 Wyszków (susz.) 16,6±0,65 995±23,5 0,214±0,0009 1,161±0,015 12,27±0,79 26,7±0,92 5266±98 Ostrów Maz. 12,4±0,60 164±7,9 < Go < Go < Go 7,82±0,39 1036±51 Chojnów 15,1±0,67 203±8,9 < Go < Go < Go 5,31±0,25 1090±52

targ¹ 16,3±0,73 192±8,7 < Go < Go < Go 12,7±0,64 1105±53

borówka brusznica

Wyszków 13,0±0,71 205±7,8 < Go < Go < Go 12,4±0,56 907±36 Wyszków (susz.) 34,4±1,07 1407±47,6 0,104±0,0007 1,601±0,012 14,75±0,43 31,3±1,32 5835±112 Ostrów Maz. 17,8±0,63 316±6,3 < Go < Go < Go 9,93±0,78 1412±63 Chojnów 12,3±0,54 196±9,4 < Go < Go 0,94±0,015 8,25±0,45 1531±72 targ¹ 15,1±0,72 171±8,1 < Go < Go 1,14±0,011 13,8±0,96 1069±47

borówka wysoka

targ¹ 13,3±0,91 112±5,1 < Go < Go < Go 5,44±0,27 825±15

targ (susz.)¹ 21,3±0,97 509±9,2 < Go < Go 1,81±0,021 53,6±2,47 5499±103 ogród² 17,9±0,80 162±6,1 < Go < Go < Go 10,7±0,52 1031±28

104

105

Mg Mn Na Ni Pb Zn

borówka czernica

Wyszków 84,2±6,92 17,1±1,03 52,7±1,93 0,263±0,019 0,56±0,063 6,07±0,75 Wyszków (susz.) 415±15 112±3,22 99,5±3,24 1,59±0,020 1,26±0,095 11,3±0,87 Ostrów Maz. 75,1±3,09 5,82±0,16 54,0±1,78 0,254±0,012 < Go 5,26±0,26 Chojnów 96,9±2,11 29,0±1,35 54,9±2,03 0,252±0,011 < Go 4,22±0,17 targ¹ 90,1±3,42 18,5±0,88 61,6±2,97 0,312±0,015 < Go 3,83±0,15

borówka brusznica

Wyszków 92,7±3,07 10,6±0,97 66,1±1,46 < Go 0,58±0,043 4,37±0,17 Wyszków (susz.) 570±18 68,4±1,85 122±4,76 2,62±0,028 1,31±0,075 31,7±1,15 Ostrów Maz. 98,3±3,52 36,5±1,15 44,7±1,37 0,336±0,011 < Go 4,61±0,24 Chojnów 74,1±4,06 21,8±0,86 41,8±1,84 0,341±0,017 < Go 5,42±0,33 targ¹ 77,5±2,36 6,20±0,37 46,5±2,09 0,321±0,019 < Go 4,55±0,23

borówka wysoka

targ¹ 51,4±2,60 4,47±0,13 48,1±2,12 < Go < Go 2,95±0,15 targ (susz.)¹ 345±8,20 33,6±1,24 55,9±2,83 0,431±0,016 < Go 6,93±0,62 ogród² 48,1±2,07 2,94±0,02 49,2±2,63 0,299±0,015 < Go 3,79±0,19 ¹ owoce zakupione na miejscowym targu; ² owoce zebrane w przydomowym ogródku

105

106

Rys. 34. Efektywność ekstrakcji wybranych pierwiastków z owoców borówki czernicy (Nadl.

Wyszków), borówki wysokiej oraz borówki brusznicy (Nadl. Wyszków).