Wydawnictwo
Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu

Biorąc pod uwagę znaczną zawartość związków o charakterze przeciwutleniającym oraz wszystkie aspekty związane z udokumentowanym, korzystnym oddziaływaniem składników morwy białej w układach modelowych i w układach biologicznych, dobrym rozwiązaniem byłoby zastosowanie morwy do produkcji nowej linii żywności o zaprojektowanych właściwościach prozdrowotnych. Stąd też podjęto badania mające na celu sprawdzenie, jak otrzymane preparaty z morwy wpłyną na kształtowanie pojemności przeciwutleniającej oraz właściwości sensoryczne żywności wzbogaconej w ekstrakty. Z racji tego, że produkty zbożowe stanowią ważny element codziennej diety człowieka, postanowiono je wykorzystać w tych badaniach. Produkty zbożowe, w tym pieczywo, dostarczają bowiem składniki niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu takie, jak: białka, sacharydy, składniki mineralne, substancje biologicznie aktywne (np. błonnik pokarmowy i witaminy).

[fragment książki]

Wprowadzenie. Morwa biała (Morus alba L.) jest źródłem związków o wysokiej aktywności biologicznej i potencjalnych właściwościach prozdrowotnych. Celem pracy była analiza zawartości związków biologicznie aktywnych oraz aktywności przeciwutleniającej ekstraktów z liści i owoców morwy, ocena możliwego prozdrowotnego oddziaływania w układach modelowych i ocena ich przydatności jako składników  kształtujących właściwości żywności na przykładzie pieczywa.

Materiały i metody. Materiałem do badań były liście i owoce morwy białej M. alba, które poddano ekstrakcji wodnej, etanolowo-wodnej i acetonowo-wodnej. Ekstrakt przemysłowy z liści morwy wytworzono w Zakładzie Koncentratów Spożywczych i Produktów Skrobiowych w Poznaniu. Badane preparaty scharakteryzowano pod względem zawartości chlorofili, karotenoidów, polifenoli ogółem, kwasów fenolowych i flawonoli. Aktywność przeciwutleniającą określono w testach wolnorodnikowych ABTS i DPPH oraz oceniono aktywność chelatującą i siłę redukującą. Badane ekstrakty oceniono pod względem inhibicji cholinoesteraz i konwertazy angiotensyny I. Ekstrakt wodny z liści poddano ocenie pod kątem cytotoksyczności, genotoksyczności i właściwości przeciwmutagennych, a także oznaczono właściwości antyadipogenne. Nowo opracowane pieczywo z dodatkiem owoców oraz ekstraktu z liści morwy scharakteryzowano pod względem składu i zawartości składników aktywnych, potencjału przeciwutleniającego, jakości mikrobiologicznej i sensorycznej.

Wyniki. Zawartość składników aktywnych w ekstrakcie zależała od rodzaju użytego rozpuszczalnika oraz od materiału ekstrahowanego. W ekstraktach z liści dominującymi związkami bioaktywnymi były: kwas chlorogenowy, wanilinowy, kawowy oraz rutyna, kwercetyna i chlorofile, natomiast w ekstraktach z owoców: kwas ferulowy, chlorogenowy, rutyna, hiperozyd, kwercetyna i karotenoidy. Najbardziej wydajną pod względem łącznej zawartości oznaczanych związków z liści morwy była ekstrakcja wodna i etanolowo-wodna, natomiast w przypadku owoców – ekstrakcja z użyciem mieszaniny acetonu i wody. Otrzymane ekstrakty działały przeciwutleniająco według różnych mechanizmów. Ekstrakty wodne i acetonowo-wodne z liści i owoców w większym stopniu zmiatały zarówno kationorodnik ABTS, jak i rodnik DPPH, ekstrakty acetonowo-wodne z liści wykazały najwyższą zdolność do chelatowania jonów żelaza, a wszystkie ekstrakty z liści charakteryzowały się prawie dwukrotnie wyższą siłą redukującą. Ekstrakty z liści miały wyższy współczynnik ochronny wobec oleju rzepakowego i jego triacylogliceroli w przyspieszonych testach stabilności tłuszczu Rancimat i Oxidograph. Ekstrakty z morwy wykazały zdolność hamowania aktywności cholinoesteraz, z czego ekstrakty wodne – najwyższą zdolność hamowania aktywności acetylocholinoesterazy, natomiast ekstrakty etanolowo-wodne – butyrylocholinoesterazy. Tylko ekstrakty wodne były inhibitorami konwertazy angiotensyny I, a ich aktywność była prawie pięciokrotnie wyższa w przypadku liści w porównaniu z owocami. Ekstrakt wodny z liści morwy nie oddziaływał cytotoksycznie na prawidłowe komórki jelita cienkiego. Jednocześnie wykazał działanie cytotoksyczne na nowotworowe komórki wątroby HepG2 i okrężnicy Caco-2 oraz w mniejszym stopniu na komórki nowotworowe błony śluzowej żołądka. Ponadto ekstrakt ten nie miał potencjalnego działania mutagennego i promutagennego oraz nie wpływał na hipertroficzny wzrost tkanki tłuszczowej in vitro i wewnątrzkomórkowe gromadzenie tłuszczu. Pieczywo z dodatkiem owoców oraz ekstraktu wodnego z liści morwy charakteryzowało się zwiększoną zawartością flawonoli i kwasów fenolowych, jak również aktywnością  przeciwutleniającą. Wykazano wysoką jakość mikrobiologiczną i sensoryczną badanego pieczywa z morwą, stabilną podczas przechowywania.

Wnioski. Ekstrakty z liści i owoców morwy zawierają związki aktywne o wielokierunkowym działaniu. Ekstrakt wodny z liści i owoce morwy mogą być źródłem związków aktywnych kształtujących właściwości prozdrowotne żywności. 

1. WSTĘP

2. CEL I ZAKRES PRACY 
2.1. Cel pracy 
2.2. Zakres pracy

3. MATERIAŁ I METODY BADAŃ 
3.1. Materiał roślinny 
3.2. Procesy ekstrakcji składników bioaktywnych liści i owoców morwy
3.3. Metody badań

4. WYNIKI BADAŃ I DYSKUSJA 
4.1. Charakterystyka ekstraktów wodnych, acetonowo-wodnych oraz etanolowo-wodnych z liści i owoców morwy białej
4.2. Porównanie potencjału przeciwutleniającego ekstraktów z liści i owoców morwy
4.3. Ocena aktywności ekstraktów z liści i owoców morwy wobec hamowania aktywności cholinoesteraz oraz konwertazy angiotensyny I
4.4. Ocena cytotoksyczności i genotoksyczności oraz właściwości przeciwmutagennych ekstraktu wodnego z liści morwy białej
4.5. Charakterystyka jakości pieczywa z dodatkiem ekstraktu z liści oraz owoców morwy białej

5. PODSUMOWANIE

6. WNIOSKI I STWIERDZENIA 

7. LITERATURA 

Introduction. Morus alba is a source of compounds with high biological activity and potential health benefits. The aim of the study was to analyse the content of biologically active compounds and antioxidant activity of leaves and mulberry fruit extracts, evaluate the possible beneficial health effects in model systems and evaluate their usefulness as ingredients with positive properties in food with bread as example.

Materials and methods. The study material was Morus alba L. leaves and fruit, which were used to prepare extracts with water, ethanol-water and acetone-water solvent. Industrial water extract of leaves was produced at the Department of Food Concentrates and Starch Products in Poznan. The tested formulations were characterized in terms of chlorophyll content, carotenoids, total polyphenols, phenolic acids and flavonols. Antioxidant activity was determined in ABTS and DPPH-free radical tests, chelating activity and reduction power. The tested extracts were  evaluated for their cholinesterase inhibition activity and against angiotensin I converting enzyme. The water extract of Morus alba leaves was evaluated for cytotoxicity, genotoxicity, antimutagenic properties and antiadipogenic properties. New designed bread with the addition of mulberry fruit and extract of leaves was characterized in terms of composition and content of active ingredients, antioxidant capacity, microbiological and sensory quality.

Results. The content of active ingredients in the extract depended on the type of used solvent and on the extracted material. Dominant components in leaves extracts were chlorogenic acid, vanillinic acid, caffeic acid and rutin, quercetin and chlorophyll, while in fruit extracts ferulic acid, chlorogenic acid, rutin, hyperoside, quercetin and carotenoids. Taking into account the total content of bioactive compounds from Morus alba leaves the most efficient extraction process was water and ethanol-water extraction, while in the case of fruit acetone and water extraction. The obtained extracts acted as antioxidant by various mechanisms. The water and acetone-water extracts from the leaves and fruit acted as ABTS and DPPH radicals scavengers. Acetone-water leaves extracts showed the highest ability to chelate iron ions. All leaves extracts had almost twice higher reducing power compared to fruit extracts. Leaves extracts had a higher protective factor for rapeseed oil and its triacylglycerols in accelerated fat stability tests Rancimat and Oxidograph. All examinated extracts showed the ability to inhibit cholinesterase activity. The aqueous extracts had the highest ability to inhibit acetylcholinesterase activity, while the ethanol-water extracts ability to inhibit-butyrylcholinesterase. Only water extracts inhibited angiotensin converting enzyme I, and their activity was almost five times higher in the case of leaves compared to fruit. Water extract of Morus alba leaves had no cytotoxic effects on normal intestinal cells. At the same time, it demonstrated cytotoxic activity on HepG2 and Caco-2 colon cancer cells and, to a lesser extent, tumor cells of gastric mucosa. Moreover, the extract had no potential mutagenic or promutagenic effects and did not affect hypertrophic fat tissue growth in vitro and intracellular fat accumulation. Bread with Morus alba fruit and water leaves extract addition was characterized by an increased content of flavonol and phenolic acids and antioxidant activity. The high microbiological and sensory quality of the tested mulberry bread was demonstrated, which was stable during storage.

Conclusions. Morus alba leaves and fruit extracts contain active compounds showing multidirectional action. Water extract of leaves and Morus alba fruit can be the source of active compounds to design health benefits of bread.