Αντιοξειδωτική δράση φλαβονοειδών ενώσεων και εκχυλισμάτων αρωματικών φυτών: αναγωγή ελευθέρων ριζών και προστασία φυτικών ελαίων

Abstract

Οι πλούσιες σε πολυακόρεστα οξέα λιπαρές ύλες εξυπηρετούν πολλαπλούς ρόλους στην καλή λειτουργία του οργανισµού, όµως παρουσιάζουν ως βασικό μειονέκτημα την υψηλή ευπάθεια σε φαινόµενα οξείδωσης. Η οξείδωση των λιπιδίων χωρεί µέσω του µηχανισµού ελευθέρων ριζών και οδηγεί στην παραγωγή επιβλαβών προϊόντων για την ανθρώπινη υγεία τα οποία προωθούν τις βιολογικές οξειδώσεις. Τα αντιοξειδωτικά επιβραδύνουν τη διεξαγωγή του παραπάνω φαινομένου. Συνθετικά παρασκευασμένες ενώσεις ήδη χρησιμοποιούνται ευρύτατα ως αντιοξειδωτικά πρόσθετα λιπαρών υλών µε ορισμένο βαθµό επιτυχίας. Ωστόσο, οι σύγχρονες τάσεις αφενός για την επιστροφή σε έναν πιο παραδοσιακό-φυσικό τρόπο διατροφής αφετέρου για τη δημιουργία νέων “λειτουργικών” τροφίµων έχουν οδηγήσει τους ερευνητές στη µελέτη των φυσικών αντιοξειδωτικών. Στην παρούσα διατριβή µελετήθηκαν φυσικά αντιοξειδωτικά ως προς την ικανότητά τους να αντιδρούν µε ελεύθερες ρίζες και να σταθεροποιούν έτσι οξειδούµενα έλαια. Κατά τον πρώτο κλάδο µελέτης της διατριβής επιλέχθηκαν ορισµένες αντιπροσωπευτικές φαινολικές ενώσεις της οικογένειας των φλαβονοειδών, µέλη της οποίας απαντώνται σε κάθε σχεδόν φυτική πρώτη ύλη, µε συγκεκριµένες διαφορές δοµής. Σχεδιάστηκαν δύο σειρές πειραµατικών δοκιµών: η πρώτη περιέλαβε την µελέτη της συµπεριφοράς τους ως προς απλά συστήµατα ριζών ενώ στη δεύτερη τα φλαβονοειδή µελετήθηκαν σε µεταβαλλόµενες συγκεντρώσεις προσθήκης σε οξειδούµενα έλαια. Ως ρίζα-στόχος των φλαβονοειδών χρησιµοποιήθηκε το 2,2-διφαινυλο-1- πικρυλυδραζύλιο (DPPH), στην πρώτη σειρά δοκιµών. Οι αντιδράσεις διεξήχθησαν σε οξικό αιθυλεστέρα και µεθανόλη, διαλύτες που ευνοούν αντίστοιχα τους µηχανισµούς HAT (Hydrogen Atom Transfer) και SPLET (Single Proton Loss Electron Transfer). Ενώ και στους δύο µηχανισµούς το αποτέλεσµα ήταν το ίδιο, δηλαδή η αναγωγή της ρίζας DPPH, διαφορετικές κινητικές έλαβαν χώρα οι οποίες προσέφεραν διαφορετικές πληροφορίες για την ικανότητα δέσµευσης ριζών από τα φλαβονοειδή. Μάλιστα µε το σύστηµα DPPH/MeOH έγινε δυνατή η ποσοτικοποίηση και ο εντοπισµός τόσο των πιο ενεργών όσο και των ασθενέστερων αναγωγικών κέντρων των ενώσεων. Κατ’ αυτό τον τρόπο συσχετίστηκε η επίδραση των δοµικών τους χαρακτηριστικών µε τη δράση τους. Η πρόρρηση της δράσης των ενώσεων µε τη ρίζα DPPH ελέγχθηκε στο ρεαλιστικό σύστηµα ανάπτυξης ριζών, του θερµικά οξειδούµενου βαµβακέλαιου. Γενικά οι πληροφορίες που παρείχε η προρρητική δοκιµή επιβεβαιώθηκαν, οπότε αφενός διευκρινίστηκε η αντιοξειδωτική συµπεριφορά των φλαβονοειδών, αφετέρου προέκυψαν χρήσιµα συµπεράσµατα όσον αφορά γενικότερα τις φαινολικές ενώσεις. Οι φαινολικές ενώσεις έχουν καθολική εξάπλωση στο φυτικό βασίλειο, γεγονός που τις καθιστά αξιοποιήσιµες εµπορικώς. Παρόλα αυτά δεν είναι διευκρινισµένο εάν η δράση τους εξακολουθεί να διέπεται από τους ίδιους κανόνες µε τις καθαρές ενώσεις. Για το λόγο αυτό και δεδοµένου ότι ελληνικά αρωµατικά φυτά µπορούν να αποτελέσουν πηγές φυσικών αντιοξειδωτικών για εµπορική εκµετάλλευση, στο δεύτερο κλάδο µελέτης της διατριβής χρησιµοποιήθηκαν χαρακτηριστικά φυτά της ελληνικής υπαίθρου ως πηγές φυσικών αντιοξειδωτικών. Συγκεκριµένα η κοινή ρίγανη, το ενδηµικό Κρητικό είδος Origanum heracleoticum, το φασκόµηλο και το δίκταµο αξιοποιήθηκαν για την παραλαβή εκχυλισµάτων των συστατικών τους µε µη τοξικούς οργανικούς διαλύτες. Τα κλάσµατα αναλύθηκαν µε χρήση GC-MS και HPLC-MS/MS ενώ στις περιπτώσεις που κρίθηκε απαραίτητο, υποβλήθηκαν σε ήπιες κατεργασίες για περαιτέρω κλασµάτωση. Το σύνολο των προϊόντων εξετάστηκε ως προς την ικανότητα δέσµευσης ριζών σε απλά και σύνθετα συστήµατα. Όλα τα κλάσµατα παρουσίασαν αντιοξειδωτικές ιδιότητες οι οποίες διαφοροποιήθηκαν ανάλογα µε τη σύσταση του εκάστοτε µίγµατος. Αξιοποιώντας αποτελέσµατα του πρώτου κλάδου της διατριβής, µε τις πρότυπες ενώσεις, συσχετίσθηκε η σύσταση κάθε εκχυλίσµατος µε την αντίστοιχη δράση. Σε τελικό στάδιο τα συµπεράσµατα των δύο πεδίων µελέτης συνδυάστηκαν, ώστε να αποτιµηθεί γενικά η συνεισφορά των φαινολικών ουσιών, τόσο µε τη µορφή καθαρών ενώσεων όσο και µε τη µορφή εκχυλισµάτων από αρωµατικά φυτά.