METODY STANOVENÍ ANTIOXIDAČNÍ AKTIVITY PŘÍRODNÍCH LÁTEK IN VITRO
Vědecké články | 2004 | Chemické listyInstrumentace
Oxidační stres vyvolávaný reaktivními kyslíkovými a dusíkovými radikály poškozuje biomolekuly (lipidy, bílkoviny, nukleové kyseliny) a je příčinou celé řady civilizačních onemocnění (kardiovaskulární choroby, karcinogeneze, stárnutí). Antioxidanty z potravin rostlinného i živočišného původu představují účinnou prevenci tohoto poškození. In vitro testy antioxidační aktivity umožňují rychlou charakterizaci účinnosti jednotlivých sloučenin i komplexních extraktů a přispívají k výběru kandidátů pro další biologické studie.
Článek nabízí systematický přehled nejčastěji používaných metod stanovení antioxidační aktivity přírodních látek a složitých směsných vzorků. Cílem je představit principy jednotlivých postupů, jejich výhody a omezení, abychom mohli volit vhodné assay pro hodnocení čistých antioxidantů i extraktů potravin a rostlin.
Metody jsou rozděleny do dvou hlavních skupin:
Instrumentace zahrnovala spektrofotometry UV/VIS, fluorescenční mikrotitrační čtečku, ESR spektrometr, fluorimetr, HPLC s UV a elektrochemickou detekcí, chemiluminiscenční detektor, tenkovrstevnou chromatografii (TLC) a mikrotitrační destičky.
Každá metoda postihuje jen určitý typ antioxidačního působení (např. radikál-specifické assay, schopnost redukce kovů, zastavení lipidové peroxidace). Některé postupy lépe pracují v hydrofilním prostředí, jiné dokážou testovat lipofilní antioxidanty. Studie ukazují vzájemné korelace výsledků z různých assay, ale i kritická omezení, např. artefakty při nízkém pH (FRAP) nebo interference barevnými vzorky (řešeno HPLC-ECD). Významné jsou také rozdíly mezi in vitro kapacitou a skutečnou biologickou účinností in vivo, ovlivněnou biodostupností a metabolismem.
Komplexní přehled metod usnadňuje:
Rozvoj multiplexních high-throughput assay na mikrotitračních destičkách, kombinace chromatografických separací s online detekcí radikálů, začlenění modelových biologických membrán a in vitro trávicích simulací, integrace in vivo biomarkerů oxidačního stresu a pokročilá elektrochemická detekce pro komplexní profilaci antioxidantů.
Žádná jednotlivá metoda nedokáže plně pokrýt všechny mechanizmy antioxidačního působení v organismu. Optimální hodnocení vyžaduje kombinaci technik zaměřených na radikálové zhášení, prevenci lipidové peroxidace a redoxní kapacitu, s ohledem na biologickou relevanci a farmakokinetiku testovaných látek.
HPLC
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceSouhrn
Význam tématu
Oxidační stres vyvolávaný reaktivními kyslíkovými a dusíkovými radikály poškozuje biomolekuly (lipidy, bílkoviny, nukleové kyseliny) a je příčinou celé řady civilizačních onemocnění (kardiovaskulární choroby, karcinogeneze, stárnutí). Antioxidanty z potravin rostlinného i živočišného původu představují účinnou prevenci tohoto poškození. In vitro testy antioxidační aktivity umožňují rychlou charakterizaci účinnosti jednotlivých sloučenin i komplexních extraktů a přispívají k výběru kandidátů pro další biologické studie.
Cíle a přehled studie / článku
Článek nabízí systematický přehled nejčastěji používaných metod stanovení antioxidační aktivity přírodních látek a složitých směsných vzorků. Cílem je představit principy jednotlivých postupů, jejich výhody a omezení, abychom mohli volit vhodné assay pro hodnocení čistých antioxidantů i extraktů potravin a rostlin.
Použitá metodika a instrumentace
Metody jsou rozděleny do dvou hlavních skupin:
- Metody založené na eliminaci volných radikálů:
- ABTS / TEAC (kation-radikál ABTS•+ vzniká enzymatickou či chemickou oxidací; antioxidační kapacita vyjádřena jako ekvivalent Troloxu)
- DPPH (reakce s difenylpikrylhydrazylovým radikálem, sledování poklesu absorbance při 517 nm)
- Galvinoxyl (redukovatelný stabilní radikál EH-pheyloxylu)
- Fremyho sůl (využití nitrosodisulfonanu draselného a detekce ESR)
- ORAC (generace peroxylových a hydroxylových radikálů, sledování úbytku fluorescence sondy – fykoerytrin či fluorescein)
- Metody pro hydroxylové (Fentonova reakce, UV fotolýza) a superoxidové radikály (xanthin/xanthinoxidasa, chemiluminiscence luminolu) a pro inhibici lipidové peroxidace (linolová kyselina, β-karoten, TBA-MDA).
- Metody založené na hodnocení redoxních vlastností:
- FRAP (měření redukce Fe3+-TPTZ komplexu na Fe2+-TPTZ při 593 nm)
- Cyklická voltametrie (určení oxidačního potenciálu a odštěpovaného proudu)
- HPLC-ECD (elektrochemická detekce antioxidantů podle aplikačního potenciálu)
Instrumentace zahrnovala spektrofotometry UV/VIS, fluorescenční mikrotitrační čtečku, ESR spektrometr, fluorimetr, HPLC s UV a elektrochemickou detekcí, chemiluminiscenční detektor, tenkovrstevnou chromatografii (TLC) a mikrotitrační destičky.
Hlavní výsledky a diskuse
Každá metoda postihuje jen určitý typ antioxidačního působení (např. radikál-specifické assay, schopnost redukce kovů, zastavení lipidové peroxidace). Některé postupy lépe pracují v hydrofilním prostředí, jiné dokážou testovat lipofilní antioxidanty. Studie ukazují vzájemné korelace výsledků z různých assay, ale i kritická omezení, např. artefakty při nízkém pH (FRAP) nebo interference barevnými vzorky (řešeno HPLC-ECD). Významné jsou také rozdíly mezi in vitro kapacitou a skutečnou biologickou účinností in vivo, ovlivněnou biodostupností a metabolismem.
Přínosy a praktické využití metody
Komplexní přehled metod usnadňuje:
- rychlý screening nových antioxidantů a výběr perspektivních látek
- standardizaci a kontrolu kvality rostlinných extraktů a potravních doplňků
- stanovení vztahu struktura–aktivita u polyfenolů
- porovnání antioxidačních parametrů potravinových vzorků
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozvoj multiplexních high-throughput assay na mikrotitračních destičkách, kombinace chromatografických separací s online detekcí radikálů, začlenění modelových biologických membrán a in vitro trávicích simulací, integrace in vivo biomarkerů oxidačního stresu a pokročilá elektrochemická detekce pro komplexní profilaci antioxidantů.
Závěr
Žádná jednotlivá metoda nedokáže plně pokrýt všechny mechanizmy antioxidačního působení v organismu. Optimální hodnocení vyžaduje kombinaci technik zaměřených na radikálové zhášení, prevenci lipidové peroxidace a redoxní kapacitu, s ohledem na biologickou relevanci a farmakokinetiku testovaných látek.
Reference
- Halliwell B.: Free Radical Res. Commun. 9, 1 (1990).
- Rice-Evans C., Miller N. J., Paganga G.: Free Radical Biol. Med. 20, 933 (1996).
- Arnao M. B., Cano A., Acosta M.: Recent Res. Dev. Agric. Food Chem. 2, 893 (1998).
- Miller N. J., Rice-Evans C.: Redox Rep. 2, 161 (1996).
- Rice-Evans C., Miller N. J., Bolwell P. G., Bramley P. M., Pridham J. B.: Free Radical Res. 22, 375 (1995).
- Arnao M. B., Cano A., Acosta M.: Food Chem. 73, 239 (2001).
- Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Yang M., Rice-Evans C.: Free Radical Biol. Med. 26, 1231 (1999).
- Miller N. J., Sampson J., Candeias L. P., Bramley P. M., Rice-Evans C. A.: FEBS Lett. 384, 240 (1996).
- Cano A., Hernández-Ruiz J., Garcia-Canovas F., Acosta M., Arnao M. B.: Phytochem. Anal. 9, 196 (1998).
- Cano A., Acosta M., Arnao M. B.: Redox Rep. 5, 365 (2000).
- Verhagen J. V., Haenen G. R. M. M., Bast A.: J. Agric. Food Chem. 44, 3733 (1996).
- Koleva I. I., Niederländer H. A. G., van Beek T. A.: Anal. Chem. 73, 3373 (2001).
- Blois M. S.: Nature 181, 1199 (1958).
- Yokozawa T., Chen C. P., Dong E., Tanaka T., Nonaka G. I., Nishioka I.: Biochem. Pharmacol. 56, 231 (1998).
- Espin J. C., Soler-Rivas C., Wichers H. J.: J. Agric. Food Chem. 48, 648 (2000).
- Du Toit R., Volsteedt Y., Apostolides Z.: Toxicology 166, 63 (2001).
- Nanjo F., Goto K., Seto R., Suzuki M., Sakai M., Hara Y.: Free Radical Biol. Med. 21, 895 (1996).
- Yamaguchi T., Takamura H., Matoba T., Terao J.: Biosci., Biotechnol., Biochem. 62, 1201 (1998).
- Choi H. S., Song H. S., Ukeda H., Sawamura M.: J. Agric. Food Chem. 48, 4156 (2000).
- Koleva I. I., Niederländer H. A. G., van Beek T. A.: Anal. Chem. 72, 2323 (2000).
- Shi H., Noguchi N., Niki E.: Methods in Enzymology 157 (Academic Press, 2001).
- Pedersen C. B. et al.: Eur. J. Clin. Nutr. 54, 405 (2000).
- Cao G., Sofic E., Prior R.: J. Agric. Food Chem. 44, 3426 (1996).
- Cao G., Sofic E., Prior R. L.: Free Radical Biol. Chem. 22, 749 (1997).
- Ou B., Hampsch-Woodill M., Prior R. L.: J. Agric. Food Chem. 49, 4619 (2001).
- Yoshioka H., Ohashi Y., Akaboshi M., Senba Y., Yoshioka H.: Free Radical Res. 35, 265 (2001).
- Husain S. R., Cillard J., Cillard P.: Phytochemistry 26, 2489 (1987).
- Matsugo S., Kayamori N., Ohta T., Konishi T.: Chem. Pharm. Bull. 39, 545 (1991).
- Paulová H., Bochořáková H., Slanina J., Táborská E.: Pharm. Pharmacol. Lett. 10, 27 (2000).
- Halliwell B., Gutteridge J. M. C., Aruoma O. I.: Anal. Biochem. 165, 215 (1987).
- Tsai Ch. H. et al.: J. Agric. Food Chem. 49, 2137 (2001).
- Robak J., Gryglewski R. J.: Biochem. Pharmacol. 37, 837 (1988).
- Lu Y., Foo L. Y.: Food Chem. 75, 197 (2001).
- Wood J. E. et al.: Food Chem. 77, 155 (2002).
- Unno T. et al.: Food Chem. 76, 259 (2002).
- Dapkevicius A., van Beek T. A., Niederländer H. A. G.: J. Chromatogr., A. 912, 73 (2001).
- Tsuda T. et al.: J. Agric. Food Chem. 42, 2407 (1994).
- Quinlan G. J., Halliwell B., Moorhouse C. P., Gutteridge J. M. C.: Biochim. Biophys. Acta 962, 126 (1988).
- Yokozawa T. et al.: Phytother. Res. 11, 446 (1997).
- Mathiesen L., Malterud K. E., Sund R. B.: Planta Med. 61, 515 (1995).
- Yamanaka N., Oda O., Nagao S.: FEBS Lett. 405, 186 (1997).
- Rapisarda P. et al.: J. Agric. Food Chem. 47, 4718 (1999).
- Terao J., Piskula M., Yao Q.: Arch. Biochem. Biophys. 308, 278 (1994).
- Yen G. Ch., Hsieh Ch. L.: J. Agric. Food Chem. 46, 3952 (1998).
- Pratt D. E., Miller E. E.: J. Am. Oil Chem. Soc. 61, 1064 (1984).
- Miller H. E.: J. Am. Oil Chem. Soc. 48, 91 (1971).
- Fukumuto L. R., Mazza G.: J. Agric. Food Chem. 48, 3597 (2000).
- Daglia M. et al.: J. Agric. Food Chem. 48, 1449 (2000).
- Haenen G. R. M. M., Bast A.: FEBS Lett. 159, 24 (1983).
- Van der Sluis A. A. et al.: J. Agric. Food Chem. 48, 4116 (2000).
- Nielsen F. et al.: Clin. Chem. 43, 1209 (1997).
- Ou B. et al.: J. Agric. Food Chem. 50, 1322 (2002).
- Rapta P. et al.: Free Radical Biol. Med. 18, 901 (1995).
- Nakamura T. et al.: Chem. Pharm. Bull. 46, 1388 (1998).
- Peyrat-Maillard M. N. et al.: Talanta 51, 709 (2000).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
VITATOX: Sex, víno a antioxidanty
2020||Prezentace
Institut Nutrice a Diagnostiky, RADANAL s.r.o., Okružní 613, 530 03 Pardubice VITATOX 2020, 7.-9.9.2020 (HPLC/EC) (HPLC/MS/MS) (HPLC/EC/MS) Coulochem CoulArray Triple quadrupole Ion trap Přehled řešených projektů označení 7D09004 Název projektu Využití tukových odpadů při výrobě bionafty poskytovatel MSM - Ministerstvo…
Klíčová slova
ministerstvo, ministerstvompo, mpoantioxidační, antioxidačníobchodu, obchodulin, linprůmyslu, průmysluvyužití, využitípro, prolátek, látekaktivity, aktivityvína, vínastanovení, stanoveníbioaktivních, bioaktivníchvíno, vínovýzkum
Sborník příspěvků VITATOX 2023
2023||Ostatní
VITATOX 29. – 31. května 2023 Hotel Za Vodou, Dvůr Králové nad Labem Sborník příspěvků 1 Vážené kolegyně, vážení kolegové, přátelé, rádi bychom vás přivítali ve Dvoře Králové nad Labem na 7. ročníku konference VITATOX. Cílem této konference je vytvářet…
Klíčová slova
látek, látekpro, provývoj, vývojjako, jakonávykových, návykovýchvyužití, využitíanalýzu, analýzunebo, nebomnožství, množstvídalší, dalšíléčiv, léčivpostupů, postupůvýzkum, výzkumanalýzou, analýzounových
ANALYTICKÉ METODY STUDIA CYTOKININŮ
2004||Vědecké články
Chem. Listy 98, 834 − 841 (2004) Referáty ANALYTICKÉ METODY STUDIA CYTOKININŮ glukosidy jsou produkty deaktivačních metabolických drah. Volné báze a ribosidy vykazují vysokou biologickou aktivitu. Ostatní deriváty jsou buď zcela neúčinné (N-glukosidy) nebo dočasně neúčinné (O-glukosidy). Strukturní vzorce nejdůležitějších…
Klíčová slova
referáty, referátyglukosid, glukosidcytokininů, cytokininůzeatin, zeatinmetody, metodyjsou, jsousledování, sledovánícytokininových, cytokininovýchtopolin, topolintzr, tzrzeatinribosid, zeatinribosidpři, přihmotnostní, hmotnostníimunochemické, imunochemicképroti
JODOVANÉ KONTRASTNÍ LÁTKY JAKO POLUTANTY VODY
2015||Vědecké články
Chem. Listy 109, 898907(2015) Referát JODOVANÉ KONTRASTNÍ LÁTKY JAKO POLUTANTY VODY ŠTĚPÁNKA SMRČKOVÁ, JAN BINDZAR a MIROSLAVA HALAMOVÁ a nekompletní eliminace čistírenskými a vodárenskými procesy i v pitné vodě2–7. ICM díky vysoké rozpustnosti, chemické a biochemické stabilitě přispívají významným podílem…
Klíčová slova
icm, icmaustrálie, austráliejopromidu, jopromidureferát, referáttransformačních, transformačníchproduktů, produktůpro, proeliminace, eliminacevodě, vodělátky, látkynim, nimjodované, jodovanésledovaných, sledovanýchlátek, látekjako