background image

E

LEKTYW

: Witaminy i przeciwutleniacze w żywności i napojach  

 

część teoretyczna 

 

___________________________________________________________________________ 

 

ĆWICZENIE 1 i 2: ANALIZA 

PRZECIWUTLENIACZY W PRODUKTACH 

ŻYWNOŚCIOWYCH 

 

Metody oznaczania przeciwutleniaczy 

Znaczne  zróżnicowanie  w  budowie,  funkcji  i  pochodzeniu  utleniaczy  

i reaktywnych form tlenu, wymusiło powstanie licznych metod badawczych. Nie jest 
b

owiem  możliwe  analizowanie  tym  samym  sposobem  tak  różnych  związków  jak 

enzymy,  duże  białka,  niskocząsteczkowe  przeciwutleniacze  czy  hormony.  Z  drugiej 
strony  te  rozmaite  antyoksydanty  mogą  oddziaływać  w  odmienny  sposób,  w 
zależności od rodnika czy utleniacza, środowiska reakcji i obecności lub braku innych 
substancji.  Przeciwutleniacz  „wyspecjalizowany”  w  zmiataniu  tlenu  singletowego 
może nie działać na rodniki peroksylowe i odwrotnie. Właśnie z powodu tak licznych  
i różnorodnych mechanizmów, jak również zróżnicowania środowiska reakcji nie ma 
możliwości,  by  jedna  metoda  mogła  dokładnie  opisywać  wszystkie  źródła  rodników 
i/lub przeciwutleniaczy. 

Jak dotąd nie ma jednej, pełnej klasyfikacji stosowanych technik pomiarowych. 

Większość  badań  opiera  się  na  ocenie  aktywności  czy  tzw.  pojemności 
antyoksydacyjnej, będącej sumą właściwości poszczególnych związków zawartych w 
badanym materiale. Inne metody oceniają przeciwutleniacze ilościowo i jakościowo, 
nie uwzględniając ich aktywności. 
 
 
 

Wszystkie metody służące do oceny przeciwutleniaczy, zarówno ich ilości, jak 

i aktywności, można podzielić na: 

  chromatograficzne: 

           - 

na płaszczyznach - chromatografia bibułowa i cienkowarstwowa (TLC),  

           - na kolumnach - chromatografia cieczowa (HPLC) i gazowa (GC),  

  spektrofotometryczne,  
  kolorymetryczne, 
  elektrochemiczne: 

            - woltamperometria cykliczna (CV), 
            - spektroelektrochemia,  

  elektronowy rezonans paramagnetyczny (EPR). 

 
Antyoksydanty  mogą  inaktywować  wolne  rodniki  na  dwa  sposoby,  przez 

transfer  atomu  wodoru  (HAT)  lub  pojedynczego  elektronu  (SET).  W  związku 
z  tym  metody  określające  pojemność  antyoksydacyjną  można  też  podzielić  na 
odpowiednie dwie grupy: 

1) 

metody  oparte  o  mechanizm  HAT  (np.  ORAC,  TRAP)  mierzą  zdolność 
przeciwutleniacza (

AH) do wygaszania rodników poprzez oddanie wodoru: 

 

background image

E

LEKTYW

: Witaminy i przeciwutleniacze w żywności i napojach  

 

część teoretyczna 

 

___________________________________________________________________________ 

 

XH

A

X

AH



 

(1) 

Tego  typu  reakcje  zachodzą  szybko  i  zależą  od  pH,  rozpuszczalnika  oraz 
obecności  innych  substancji  redukujących,  np.  metali,  które  mogą  zawyżać 
wynik, 

2)  metody oparte o mechanizm S

ET (np. FRAP, CUPRAC) wykrywają zdolność 

antyoksydanta do przeniesienia 

 i zredukowania rodnika czy jonów metali: 



AH

X

AH

X

 

(2) 

 

O

H

A

AH

O

H

3

2

 

(3) 

O

H

XH

O

H

X

2

3



 

(4) 

 

 

II

Me

AH

AH

III

Me



 

(5) 

 

Są to reakcje zachodzące powoli, zależne od pH i obecności jonów metali. 

Istnieją jednak metody, których nie można jednoznacznie zakwalifikować do żadnej z 
powyższych grup (TEAC, DPPH, metoda Folina-Ciocalteu). 

Niezależnie  od  przyjętego  podziału  najczęściej  wykorzystywane  są  metody 

chromatograficzne  i  spektrofotometryczne.  Szerokie  zastosowanie  w  badaniach 
glikozydów  flawonoidowych  znalazła  chromatografia,  która  pozwala  nie  tylko  na 
stwierdzenie obecności związku w próbce, lecz także na wnioskowanie o jego ilości.  

Zasadnic

ze  znaczenie  dla  dobrego  rozdziału  ma  dobór  odpowiedniej  fazy 

ruchomej  i  adsorbenta.  W  skład  fazy  ruchomej  wchodzą  najczęściej  następujące 
rozpuszczalniki:  woda,  kwas  octowy,  n-

butanol,  octan  etylu,  kwas  mrówkowy, 

benzen,  keton  metyloetylowy,  chloroform,  aceton.  Rozdzielanie  substancji  na 
cienkich  warstwach  wykonuje  się  niekiedy  wielokrotnie,  rozwijając  chromatogram  w 
tej samej lub różnych fazach ruchomych. W celu rozpoznania związków stosuje się 
wzorzec  o  znanej  wartości  czasu  retencji.  Po  dokonaniu  rozdziału  na  cienkiej 
warstwie, 

można 

zlokalizowaną 

substancję 

wyeluować 

odpowiednim 

rozpuszczalnikiem  

i oznaczyć ilościowo.  

W wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) fazą ruchomą jest ciecz, 

przepływająca  pod  wysokim  ciśnieniem  poprzez  warstwę  złoża  w  kolumnie. 
Identyfikację  i  oznaczanie  składników  umożliwiają  detektory  reagujące  na  zmiany 
zachodzące  w  składzie  fazy  ruchomej  podczas  wymywania  z  kolumny  składników 
mieszanin.  Dobór  rozpuszczalników  zależy  od  właściwości  badanego  flawonoidu  
i  stosowaneg

o  układu  detekcyjnego,  niekiedy  stosuje  się  fazę  ruchomą,  o  składzie 

zmieniającym się podczas procesu chromatograficznego (elucja gradientowa). Fazy 
ruchome  w  chromatografii  cieczowej,  w  odróżnieniu  od  gazowej,  są  ważnym 
elementem zmiennym, dostarczającym wielu możliwości doboru najkorzystniejszych 
warunków  rozdziału.  Chromatografia  cieczowa  znalazła  zastosowanie  w  analizie 
jakościowej i ilościowej flawonoidów. 

 

W  chromatografii  gazowej  (GC)  fazą  ruchomą  jest  gaz.  Badania  jakościowe 

prowadzi  się  na  podstawie  porównania  czasu  retencji  substancji  badanej  i 
wzorcowej.  Do  oznaczania  zawartości  stosuje  się  najczęściej  metodę  wzorca 
wewnętrznego, która eliminuje błędy przy wprowadzaniu próbki na kolumnę. 

Metody spektrofotometryczne są przydatne do oznaczania czystych substancji, 

natomiast  metodami  kolory

metrycznymi  można  oceniać  zawartość  lub  aktywność 

flawonoidów  w  ekstraktach  po  wstępnym  oczyszczeniu.  Do  tej  grupy  należą  m.in. 
metody: 

background image

E

LEKTYW

: Witaminy i przeciwutleniacze w żywności i napojach  

 

część teoretyczna 

 

___________________________________________________________________________ 

 

 

Christa-

Műllera, w której zawartość flawonoidów oznacza się poprzez pomiar 

nat

ężenia  zabarwienia  powstałego  w  wyniku  reakcji  flawonoidu  z  trójchlorkiem 

antymonu, tlenochlorkiem cyrkonu, octanem uranylowym, azotanem berylu, kwasem 
borowym lub chlorkiem glinowym, 
 

Folina-

Ciocalteu'a, gdzie flawonoidy tworzą barwny kompleks z odczynnikiem 

Folina-Ciocalteu'a  (mieszanina  wolframianu  sodowego,  molibdenianu  sodowego  i 
siarczanu  litu  w  środowisku  kwasu  fosforowego  i  solnego)  dając  zielono-niebieską 
barwę;  po utlenieniu  kompleks oznacza się  spektrofotometrycznie  przy długości fali 
od 750 nm do 784 nm, 
 

opierające  się  na  reakcjach  wygaszania  syntetycznych  wolnych  rodników 

(ABTS,  DPPH,  DMPD);  barwny  aktywny  rodnik  ulega  redukcji  przez  antyoksydanty 
obecne  w  badanej  próbce,  do  bezbarwnych  związków,  co  ilościowo  mierzy  się 
spektrofotometrem  przy  długości  fali  734,  515  i  505  nm  odpowiednio  dla  w/w 
rodników, 
 

FRAP, polegająca na pomiarze zdolności do redukcji jonu żelazowego 2,4,6-

tripirydylo-s-

triazyny  (TPTZ);  związek  żelaza  (III)  w  reakcji  z  antyoksydantem  daje 

barwny produktu, który oznacza się przy długości fali 593 nm, 
 

TRAP, w której przeciwutleniacz redukuje rodnik ABAP, 

 

CUPRAC,  w  której  jony  miedzi  (II)  ulegają  pod  wpływem  antyoksydantów 

redukcji  do  jonów  miedzi  (I);  analizę  spektrofotometryczną  wykonuje  się  przy 
długości fali 450 nm, 
 

ORAC,  oceni

ająca  zdolność  antyutleniacza  do  opóźniania  fluorescencji          

R-

fikoerytryny,  indukowanej  przez  AAPH,  długość  fali  wzbudzającej  to 

540 nm, a emisji 570 nm. 

 

Do 

oceny 

aktywności 

przeciwutleniającej 

służą 

także 

metody 

elektrochemiczne. Wykorzystują  one  prąd jaki powstaje  w czasie  elektrochemicznej 
reakcji tlenu na elektrodzie. Przeciwutleniacze, reagując z tlenem i jego pochodnymi, 
zmniejszają  natężenie  tego  prądu.  Istnieje  kilka  wariantów  elektrochemicznego 
pomiaru  aktywności  antyoksydacyjnej.  Najważniejsze  z  nich,  cykliczna  woltametria 
(CV)  i  różnicowa  woltametria  pulsowa  (DPV),  pozwalają  na  pomiar  siły  działania 
przeciwutleniaczy  zawartych  w  badanych  próbkach  za  pomocą  specjalnej  szklanej 
elektrody  węglowej.  Zróżnicowanie  pH  pozwala  na  selektywną  ocenę  samych 
flawonoidów  (pH=7,5)  lub  flawonoidów  i  kwasów  fenolowych  (pH=2,0).  Zaletą  tych 
metod jest to, że nie wymagają żadnych dodatkowych odczynników. 

Szklana elektroda węglowa jest najlepszą do tych celów, gdyż antyoksydanty 

fenolowe  utleniają  się  na  niej  przy  podobnych  potencjałach  jak  na  elektrodach 
metalicznych,  jednak  bez  zakłóceń  interferencyjnych  związanych  z  utlenianiem 
etanolu.  
 
 

Do  technik  oceniających  zawartość  związków  przeciwutleniających  należy 

zaliczyć  również  wszystkie  oznaczenia  poszczególnych  antyoksydantów,  a  więc 
metody analizy witaminy C, tokoferoli, antocyjanin itd.  
 

Wyżej  wymienione  metody  służą  do  analizy  ilościowej  lub  jakościowej 

przeciwutleniaczy  oraz  oceny  ich  aktywności.  Odmienne  podejście  do  problemu 
reprezentuje następna technika. 

Spektroskopia  elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR) pozwala 

na  wykrycie  związków  posiadających  niesparowane  elektrony  (paramagnetyków), 
czyli  będących  wolnymi  rodnikami.  Badanie  polega  na  wprowadzeniu  próbki  w 

background image

E

LEKTYW

: Witaminy i przeciwutleniacze w żywności i napojach  

 

część teoretyczna 

 

___________________________________________________________________________ 

 

zmienne  pole  magnetyczne,  po  c

zym  niesparowane  elektrony  orientują  się 

równolegle  lub  antyrównolegle  względem  kierunku  pola  (rozszczepienie  poziomów 
energetycznych  to  tzw.  efekt  Zeemana)  i  następuje  absorpcja  doprowadzonego 
promieniowania  o  częstości  pasującej  do  różnicy  energii  tych  orientacji.  Warunki 
pomiaru  można  zmienić  poprzez  zmianę  indukcji  pola  magnetycznego,  natomiast 
jego  częstotliwość  pozostaje  stała.  Badania  przeprowadza  się  zazwyczaj  w  temp. 
ciekłego  azotu  77

o

K,  gdyż  przedłuża  to  czas  życia  wolnych  rodników.  Pochłonięcie 

e

nergii  może  zostać  zmienione,  odpowiednio  przekształcone  przez  układ  odbiorczy 

spektrometru  elektronowego  rezonansu  paramagnetycznego  i  wyświetlone  na 
ekranie,  bądź  zapisane  przez  układ  rejestrujący.  Otrzymywane  widma  są 
porównywane  ze  wzorcem  zewnętrznym,  którym  najczęściej  jest  DPPH  i 
analizowane przez programy komputerowe. 

Metoda 

EPR 

posiada 

szereg 

zalet 

wobec 

innych 

spektroskopii 

promieniowania elektromagnetycznego: 

 

jest  to  metoda  specyficzna  dla  wolnych  rodników,  inne  substancje  nie  mają 
żadnego udziału w rejestrowanym sygnale, 

 

energia stosowanych do napromieniania próbki mikrofal jest niewielka, zatem i 
możliwość  powstania  uszkodzeń  analizowanej  próbki  przez  sam  pomiar  jest 
znikoma, 

 

objętość badanej próbki to zaledwie – około 200µl, 

 

możliwe są pomiary próbek nieprzezroczystych, 

 

sygnał  wolnych  rodników  w  tle  jest  znikomy,  pozwala  to  w  sposób 
niezaburzony obserwować upatrzone substancje wolnorodnikowe. 

 

Poważnym  utrudnieniem  obserwacji  bezpośredniej  wolnych  rodników  może 

być  ich  bardzo  krótki  czas  życia.  Aby  ominąć  ten  problem  stosowane  są 
tzw.  pułapki  spinowe  (T).  Są  to  związki  diamagnetyczne,  które  dzięki  obecności 
wiązań typu 

O

N

, z łatwością wchodzą w reakcję z nietrwałym rodnikiem tworząc 

trwałe addukty spinowe: 
 



T

R

T

R

 

(6) 

 

 

 

Czynniki wpływające na zafałszowania wyników 

 

Jak dotąd nie ma jednej uniwersalnej i idealnej metody oznaczania aktywności 

przeciwutleniającej.  Pomimo  tego,  że  większość  z  nich  jest  prosta,  interpretacja 
wyników bywa skomplikowana,  np.  kiedy analizowane próbki mają pokrywające się 
widma.  DPPH  ma  stosunkowo  mały  zasięg  liniowy,  ponadto  istnieje  wiele 
antyoksydantów reagujących szybko z rodnikami propylowymi, ale wolno bądź wcale 
z  DPPH.  Przy  jego  użyciu  można  oznaczyć  tylko  związki  hydrofobowe  w 
prze

ciwieństwie do metody z zastosowaniem rodnika ABTS, która oznacza zarówno 

hydrofobowe, jak i hydrofilowe. 
 

W  metodzie  Folina-

Ciocalteu'a  czynnikiem,  który  najbardziej  wpływa  na 

zafałszowania  jest  mieszanie  się  substancji,  szczególnie  cukrów,  aromatycznych 
amin,  dwutlenku  siarki,  kwasu  askorbinowego  i  kwasów  organicznych.  Dlatego 

background image

E

LEKTYW

: Witaminy i przeciwutleniacze w żywności i napojach  

 

część teoretyczna 

 

___________________________________________________________________________ 

 

należy  wprowadzać  korekty.  Dodatkowo  niefenolowe  substancje  organiczne 
(adenina,  adenozyna,  alanina,  anilina,  kwas  aminobenzoesowy,  kwas  askorbinowy, 
benzaldehyd,  kreatynina,  cysteina,  cytozyna,  dimetyloalanina,  EDTA,  fruktoza, 
guanina,  glicyna,  histamina,  histydyna,  uracyl,  kwas  olejowy,  tryptofan,  białka, 
sacharoza),  jak  i  nieorganiczne  (hydrazyna,  siarczan  amonu,  siarczan  manganu, 
fosforan  sodu)  reagujące  z  odczynnikiem  Folina  dają  w  efekcie  zawyżony  wynik 
końcowy aktywności przeciwutleniającej. 
 

Niektóre metody opierają się na założeniu, że reakcje redoks przebiegają tak 

szybko,  że  wszystkie  kompletne  reakcje  zachodzą  w  przeciągu  4  do  6  minut. 

rzeczywistości  to  nie  zawsze  jest  prawda.  Szybko  reagujące  fenole,  które  wiążą 

żelazo  i  rozbijają  niższe  związki  najlepiej  analizować  w  krótkim  czasie  (ok.  4  min). 
Jednakże,  niektóre  polifenole  reagują  nieco  wolniej  i  potrzebują  dłuższego  czasu 
reakcji  dla  wykrycia  (ok.  30  min).  Źle  dobrany  czas  reakcji  również  powoduje,  że 
wyniki są obarczone błędem. 
 

Nie  wszystkimi  metodami  można  oznaczyć  te  same  przeciwutleniacze. 

Metoda  FRAP  nie  mierzy  np.  glutationu.  Wykrywa  się  go  za  pomocą  oznaczenia 
TRAP,  opierającego  się  na  fazie  opóźnienia,  zakładając,  że  wszystkie 
przeciwutleniacze  ją  wykazują  i  że  jej  długość  jest  proporcjonalna  do  aktywności 
przeciwutleniającej. Jednakże, nie wszystkie antyoksydanty posiadają oczywistą fazę 
opóźnienia. Ponadto wartość otrzymana na podstawie samej fazy obniża rzeczywisty 
wynik. 
 
Skróty: 
ORAC - Oxygen radical absorption capacity 
TRAP - Total reactive antioxidant potential 
FRAP - Ferric reducing ability of plasma  albo Ferric reducing antioxidant power 
CUPRAC - Cupric reducing antioxidant capacity 
TEAC - Trolox equivalent antioxidant capacity 
VCEAC - Vitamin C equivalent antioxidant capacity 
AAPH - 2,2'-azo-bis-2-amidinopropane dihydrochloride 
ABAP  - 2,2'-azo-bis-2-amidinopropane  
ABTS+ - 2,2'-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) 
DMPD 

– N,N-dimethyl-p-phenylenediamine 

DPPH -  2,2-diphenyl-1-picryhydrazyl 
 
 

background image

E

LEKTYW

: Witaminy i przeciwutleniacze w żywności i napojach  

 

część praktyczna 

 

___________________________________________________________________________ 

 

 

ĆWICZENIE 1 i 2: ANALIZA 

PRZECIWUTLENIACZY W PRODUKTACH 

ŻYWNOŚCIOWYCH 

Cel ćwiczenia 

1. 

Ocena  aktywności  antyoksydacyjnej  wybranych  produktów  metodą  ABTS  
i DPPH 

2. 

Oznaczanie  ogólnej  zawartości  polifenoli  metodą  kolorymetryczną  z 
odczynnikiem Folin-Ciocalteu 

 
 

Przygotowanie ekstraktów z owoców 

 

1. 

Porcję zliofilizowanych owoców przełożyć szczypczykami do zbiornika młynka 
laboratoryjnego  (do  około  połowy  objętości  pojemnika)  i  zmielić  (2  x  12 
sekund) 

2. 

Do suchej i czystej kolby stożkowej (50 ml) ze szlifem odważyć po dokładnie 
0,500 g rozdrobnionego liofilizatu i natychmiast zalać 25 ml metanolu 

3. 

Do  kolby  włożyć  mieszadełko,  zatkać  korkiem  i  pozostawić  na  2h  na 
mieszadle magnetycznym (500 rpm) 

4. 

Przesączyć całość przez sączek do czystej probówki wirowniczej, dopełnić do 
25 ml  (po  doprowadzeniu  do  temp.  pokojowej)  i  zwirować  (3000  obr/min,  10 
minut, 20ºC) 

5. 

Nadsącz zebrać do czystej, zakręcanej probówki na 15 ml  

6. 

Do czasu analizy przechowywać w zamrażarce 

 

Analiza ABTS 

 

Roztwór podstawowy ABTS*  

(7 mM ABTS, 2.45 mM K

2

S

2

O

8

 

1.  Przygotowanie 4,9 mM roztworu nadsiarczanu potasu K

2

S

2

O

8

 

odważyć 0,132 g (dokładnie!) K

2

S

2

O

8

  

 

przenieść ilościowo do kolbki miarowej na 100 ml 

 

dopełnić do kreski wodą redestylowaną  

 

dokładnie  wymieszać,  aż  do  całkowitego  rozpuszczenia  (30  minut  na 
mieszadle magnetycznym) 

 

roztwór jest stabilny 1 dzień  

 

background image

E

LEKTYW

: Witaminy i przeciwutleniacze w żywności i napojach  

 

część praktyczna 

 

___________________________________________________________________________ 

 

 

2.  Przygotowanie PBS, pH 7,4: 

 

Do czystej butelki 500 ml wsypać 2 tabletki PBS 

 

Dopełnić do około 400 ml wodą redestylowaną,  

 

Co  jakiś  czas  mieszać,  aż  do  całkowitego  rozpuszczenia  (około  2-3 
godzin) 

 

3.  Przygotowanie ABTS* 

 

do  zakręcanej  probówki  na  15  ml  odmierzyć  pipetą  automatyczną  1,3  ml 
4,9 mM roztworu K

2

S

2

O

8

 

 

dodać  1  tabletkę  ABTS  (2,2’-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic 
acid) 

– nie dotykać palcami!!! 

 

dodać 1,3 ml

 

wody podwójnie destylowanej 

 

zakręcić probówkę, dokładnie wymieszać 

 

owinąć szczelnie folią aluminiową 

 

odstawić na 16 h w temperaturze pokojowej, w ciemnym miejscu 

 
Roztwór  podstawowy  ma  mieć  kolor  ciemnozielony.  Przechowywać  w  lodówce, 
nie zamrażać
 

Roztwór roboczy ABTS (ABTS

0.7

 

Rozcieńczyć za pomocą PBS roztwór ABTS* tak, by jego absorbancja przy 734 nm 
wynosiła  A  =  0,7  ±  0,02  (najlepiej  gdy  A  jest  bliższe  0,72).  Przygotować  taką  ilość 
roztworu  ABTS

0,7

 

by wystarczyła  do analizy  wszystkich próbek i wykonania  krzywej 

standardowej  (licząc  po  1  ml  na  każdy  punkt  pomiarowy).  Gotowy  roztwór 
przechowywać w butelce z ciemnego szkła ze szlifem. 
 

Metoda  ta  pozwala  na  ilościową  ocenę  zmiatania  wolnych  rodników  na 

podstawie zdolności składnika do wygaszania stabilnego rodnika ABTS. 

Kwas  2,2’-azyno-bis  (3-etylenobenzotiazolinowy)  (rys.  1.)  jest  syntetycznym 

kationorodnikiem, 

rozpuszczalnym 

wodnych 

i organicznych 

roztworach, 

pozwalającym  na  pomiar  przeciwutleniaczy  zarówno  hydrofilowych,  jak  i 
hydrofobowych. Jest on wrażliwy na światło i musi być przetrzymywany w ciemności.  

W przeciwieństwie  do DPPH rodnik ten nie  jest  dostępny w formie aktywnej. 

W handlu  występuje  pod  postacią  nieaktywnej  soli  dwuamonowej  i  generuje  się  go 
albo  poprzez  reak

cję  chemiczną  (np.  z  dwutlenkiem  manganu,  nadsiarczanem 

potasu, ABAP) lub enzymatyczną (z peroksydazą, mioglobiną, hemoglobiną). 

 
 
 
 
 

background image

E

LEKTYW

: Witaminy i przeciwutleniacze w żywności i napojach  

 

część praktyczna 

 

___________________________________________________________________________ 

 

S

N

HO

3

S

Et

N

N

S

N

Et

SO

3

H

 

Rys. 1. Budowa chemiczna rodnika ABTS 

 
 

Krzywa standardowa Troloxu dla ABTS 

 

1. 

W  probówkach  typu  Eppendorf  przygotować  rozcieńczenia  1  mM  roztworu 
Troloxu  w PBS 

zgodnie z poniższą tabelą 

 

Lp 

Stężenie 
końcowe 
standardu  
[mg/100 ml] 

Objętość  
PBS  
[μl] 

Objętość  
1mM Troloxu  
[μl] 

200 

1,25 

190 

10 

2,5 

180 

20 

160 

40 

7,5 

140 

60 

10 

120 

80 

 

2.  D

o 7 kuwet odmierzyć po 1 ml ABTS

0.7

 

3. 

Ustawić  spektrofotometr:  Single  Component  Analysis;  liczba  standardów  6, 
wpisać kolejno stężenia standardów (wg tabeli powyżej); długość fali 734 nm; 
zero, non-

intercept; czas pomiaru 0,2 sek; liczba powtórzeń: 3  

4.  Ustawi

ć blank w aparacie: PBS 

5. 

Dodać  do  pierwszej  kuwety  100 

l  roztworu  Troloxu  z  probówki  nr  1  

równocześnie  włączyć  stoper,  dokładnie  wymieszać  (przepipetować) 

zawartość kuwety (uważać, żeby nie powstały żadne pęcherzyki powietrza!) 

6. 

Po 30 sekundach dodać do  kolejnej kuwety 100 

l roztworu  z probówki nr 2 

itd. 

7. 

W  chwili,  kiedy  stoper  pokaże  dokładnie  6  minut  odczytać  absorbancję 
pierwszej  kuwety  (należy  3-krotnie  kliknąć  w  pole  standardu  –  żeby 
spektrofotometr przeczytał absorbancję 3 razy i wyciągnął średnią) 

8. 

Po  30  sekundach  (na  stoperze  6:30)  odczytać  w  analogiczny  sposób 
absorbancję roztworu w następnej kuwecie itd. 

9.   

Po odczytaniu A wszystkich roztworów Troloxu wykreślić krzywą wzorcową. 

 

 

 

background image

E

LEKTYW

: Witaminy i przeciwutleniacze w żywności i napojach  

 

część praktyczna 

 

___________________________________________________________________________ 

 

Pomiar próbek metodą ABTS 

 

1. 

W  probówkach  typu  Eppendorf  przygotować  kolejne  rozcieńczenia  (dwu-, 
pięcio-, dziesięcio-, pięćdziesięcio- i stukrotne) ekstraktów owocowych w PBS.  

2. 

Do kuwet odmierzyć po 1 ml ABTS

0.7

 

3. 

Ustawić blank w aparacie: PBS 

4. 

Dodać  do  pierwszej  kuwety  100 

l  pierwszego  badanego  ekstraktu  

równocześnie  włączyć  stoper,  dokładnie  wymieszać  (przepipetować) 

zawartość kuwety (uważać, żeby nie powstały żadne pęcherzyki powietrza), 

5. 

Zmierzyć  absorbancję  próbek  (w  6.  minucie),  na  podstawie  krzywej  wyliczyć 
aktywność  przeciwutleniającą  badanych  ekstraktów  (w  mg  Troloxu/  100  ml 
ekstraktu). Wyciągnąć wnioski i zamieścić je w sprawozdaniu. 

 
Analiza DPPH 

 

Przygotowanie roztworu 
 

1. 

Odważyć 0,012g DPPH w naczyńku wagowym, przenieść ilościowo do kolby 
miarowej  na  100  ml 

–  uwaga:  DPPH  słabo  się  rozpuszcza,  kryształki  mogą 

zatyka

ć końcówkę pipety i powodować jej zalanie! 

2. 

Dopełnić do kreski czystym etanolem (do 100 ml) 

3. 

Odstawić na mieszadło magnetyczne na co najmniej 1 godzinę 

4. 

Po całkowitym rozpuszczeniu DPPH przenieść roztwór do butelki z ciemnego 
szkła. Roztwór ma kolor ciemno fioletowy! 

 

W  oznaczeniu  metodą  DPPH  przeciwutleniacze  obecne  w  badanej  próbce 

redukują  stabilny  rodnik  azotowy  2,2-difenylo-1-pikrylohydrazyl  (DPPH)  powodując 
spadek absorbancji mierzonej przy długości fali 517 nm (rys.2.). Roztwór aktywnego 
rodnika ma barw

ę purpurową, a jego odbarwienie świadczy o tym, że niesparowany 

dotąd elektron został sparowany. 

 

background image

E

LEKTYW

: Witaminy i przeciwutleniacze w żywności i napojach  

 

część praktyczna 

 

___________________________________________________________________________ 

 

O

2

N

NO

2

O

2

N

N

N

.

+

RH

NO

2

NO

2

O

2

N

NH

N

+

R

.

 

 
Rys. 2. Reakcja redukcji rodnika DPPH przez antyutleniacz 

 

 

Krzywa standardowa Troloxu dla DPPH 

 

1. 

W  probówkach  typu  Eppendorf  przygotować  rozcieńczenia  1  mM  roztworu 
Troloxu  w etanolu 

zgodnie z poniższą tabelą: 

 
 
 

Lp 

Stężenie 
końcowe 
standardu 
[mg/100ml] 

Objętość 
EtOH 
[

l] 

Objętość 
1 mM Troloxu 
[

l] 

1000 

0,5 

980 

20 

1,0 

960 

40 

1,5 

940 

60 

2,0 

920 

80 

2,5 

900 

100 

 

2.  Do 6 kuwe

t odmierzyć po 0,6 ml EtOH 

3. 

Do  każdej  z  kuwet  dodać  po  0,2  ml  przygotowanego  roztworu  DPPH  nie 
dotykając  końcówką  do  etanolu,  po  nałożeniu  do  wszystkich  kuwet 
przepipetować tą końcówką zawartość wszystkich kuwet  

4. 

Ustawić  spektrofotometr:  Single  Component  Analysis;  liczba  standardów  6, 
wpisać kolejno stężenia standardów (wg tabeli powyżej); długość fali 517 nm; 
zero, non-

intercept; czas pomiaru 0,2 sek; liczba powtórzeń: 3 

5. 

Ustawić w aparacie blank: EtOH 

background image

E

LEKTYW

: Witaminy i przeciwutleniacze w żywności i napojach  

 

część praktyczna 

 

___________________________________________________________________________ 

 

6. 

Dodać  do  pierwszej  kuwety  200 

l  roztworu  Troloxu  z  prob

ówki  nr  1  i 

równocześnie  włączyć  stoper,  dokładnie  wymieszać  (przepipetować) 
zawartość kuwety (uważać, żeby nie powstały żadne pęcherzyki powietrza) 

7. 

Po 30 sekundach dodać do kolejnej kuwety 200 

l roztworu  z probówki nr 2 

itd. 

8. 

W  chwili,  kiedy  stoper  pokaże  dokładnie  10  minut  odczytać  absorbancję 
roztworu z pierwszej kuwety (należy 3-krotnie kliknąć w pole standardu – żeby 
spektrofotometr zmierzył absorbancję 3 razy i wyciągnął średnią) 

9. 

Po  30  sekundach  (na  stoperze  10:30)  odczytać  w  analogiczny  sposób  A 
rozt

woru w następnej kuwecie itd. 

10. 

Po odczytaniu A wszystkich roztworów Troloxu wykreślić krzywą wzorcową. 

 

Pomiar próbek metodą DPPH 

1. 

W  probówkach  typu  Eppendorf  przygotować  kolejne  rozcieńczenia  (dwu-, 
pięcio-,  dziesięcio-,  pięćdziesięcio-  i  stukrotne)  badanych  ekstraktów  
wodzie redestylowanej

2. 

Przygotować  mieszaninę  0,6  ml  EtOH  i  0,2  ml  DPPH  w  kuwecie,  dokładnie 
przepipetować, żeby kolor był jednolity  

UWAGA:  Dla  ułatwienia  i  przyspieszenia  pracy  można  przygotować  sobie 
rozcieńczenie DPPH. 
W tym celu: odmierzyć  w suchej, czystej kolbie miarowej 
dokładnie 25 ml roztworu DPPH, przelać ilościowo do kolby miarowej na 100 ml  
(wypłukiwać  kolbę  etanolem,  aż  etanol  będzie  całkiem  bezbarwny),  dopełnić 
kolbę do kreski etanolem (czyli do 100 ml). Wymieszać, aż kolor roztworu będzie 
jednolity.  Przelać  zawartość  do  2  butelek  z  ciemnego  szkła  na  50  ml.  Tak 
rozcieńczony roztwór dodajemy do kuwet w ilości 0,8 ml!
 
3. 

Odczytać blank: EtOH 

4. 

Dodać  do  pierwszej  kuwety  0,2  ml  rozcieńczonego  pierwszego  badanego 

ekstraktu (ekstrakt nr 1

) i równocześnie włączyć stoper, dokładnie wymieszać 

(przepipetować)  zawartość  kuwety  (uważać,  żeby  nie  powstały  pęcherzyki 
powietrza!).  Po  30  sekundach  do  drugiej  kuwety  dodać  0,2  ml  kolejnego 
rozcieńczenia  ekstraktu  nr  1,  po  kolejnych  30  sekundach,  do  następnej 
kuwety, dodać 0,2 ml następnego rozcieńczenia itd. 

5. 

Pomiar  absorbancji  roztworu  w  kuwecie  wykonać  dokładnie  w  10  minut  od 
dodania  ekstraktu  do  kuwety,  na  podstawie  krzywej  wyliczyć  aktywność 
przeciwutleniającą badanych ekstraktów (w mg Troloxu/ 100 ml ekstraktu). 

6. 

Wyciągnąć wnioski i zamieścić je w sprawozdaniu. 

 
 

background image

E

LEKTYW

: Witaminy i przeciwutleniacze w żywności i napojach  

 

część praktyczna 

 

___________________________________________________________________________ 

 

Oznaczenie zawartości polifenoli ogółem 

Wykonanie krzywej wzorcowej 

1. 

Z  roztworu  standardowego  (+)katechiny  o  stężeniu  50  mg/100  cm

3

  (w 

metanolu) przygotować rozcieńczenia do krzywej wzorcowej.  

2.  W  tym  celu  do  kolby  miarowej  na  25  cm

3

 

dodać:  0,5;  1,25;  2,5;  3,75;  5  cm

standardowego roztworu katechiny i dopełnić metanolem do kreski.  

3. 

Następnie  z  każdej  kolby  pobrać  2,5  cm

3

  do  kolb  miarowych  na  25  cm

3

  i 

dopełnić wodą redestylowaną.  

4.  Z  tak  przygo

towanych  roztworów  do  kolb  stożkowych  przenieść  po  5  cm

3

 

roztworu,  dodać  0,25  cm

3

  odczynnika  Folina-

Ciocalteau  (rozcieńczonego 

wcześniej wodą redestylowaną w stosunku 1:1 v/v) oraz 0,5 cm

3

 7% roztworu 

Na

2

CO

3

. Zamieszać i pozostawić w ciemności na 30 min.  

5. 

Po tym czasie zmierzyć absorbancję w spektrofotometrze przy długości fali λ 

= 760 nm (blank = metanol

). Wykreślić krzywą wzorcową.  

 

Badanie właściwe 

1. 

Przygotować  rozcieńczenia  ekstraktu  wyjściowego:  2-,  5-  i  10-krotne  z 

użyciem metanolu. Następnie pobrać 2,5 cm

3

 

przenieść do kolb miarowych o 

pojemności 25 cm

3

 i 

dopełnić wodą. 

2. 

Z  tak  przygotowanych  roztworów  pobrać  5  cm

3

,  dodać  0,25  cm

3

  odczynnika 

Folina

–Ciocalteau (1:1) oraz 0,5 cm

3

 7% Na

2

CO

3

. Wymieszać i pozostawić na 

30 min

. w ciemności.  

3. 

Zmierzyć  absorbancję  w  spektrofotometrze  przy  długości  fali  λ  =  760  nm 

(blank = metanol)

4. 

Z  krzywej  wzorcowej  odczytać  zawartość  polifenoli  ogółem  wyrażoną  w  mg 

katechiny/100 ml ekstraktu. 

5. 

Wyciągnąć wnioski i zamieścić je wraz z wynikami w sprawozdaniu. 

 

background image

E

LEKTYW

: Witaminy i przeciwutleniacze w żywności i napojach  

 

piśmiennictwo 

 

___________________________________________________________________________ 

 

Piśmiennictwo 

 

1.  A

pak  R.,  Güclü  K.G.,  Özyürek  M.,  Karademir  S.E.:  Novel  total  antioxidant 

capacity index for dietary polyphenols and vitamins C and E, using their cupric 
iron reducing capability in the presence of neocuproine: CUPRAC method, J. 
Argic. Food Chem. 2004, 52, 7970-7981. 

2.  Arnao  M.B.:  Some  methodological  problems  in  the  determination  of 

antioxidant  activity  using  chromogen  radicals:  a  practical  case,  Trends  Food 
Sci. Technol. 2000, 11, 419-421. 

3.  Arts  M.J.T.J.,  Haenen  G.R.M.M.,  Voss  H.P.,  Bast  A.:  Antioxidant  capacity  of 

reaction  products  limits  the  applicability  of  the  Trolox  equivalent  antioxidant 
capacity (TEAC) assay, Food Chem. Toxicol. 2004, 42, 45-49. 

4.  Bartosz  G.:  Druga  twarz  tlenu.  Warszawa.  Wydawnictwo  naukowe  PWN, 

1995. 

5.  Korotkova E.I., Karbainov A.Y., Shevchuk A.V.: Study of antioxidant properties 

by voltammetry, J. Electroanal. Chem. 2002, 518, 56-60. 

6.  Miller  N.J.,  Rice-Evans  C.A.,  Davies  M.J.,  Gopinathan  V.,  Milner  A.:  A  novel 

method for measuring the antioxidant capacity, 1993, 84, 407-412. 

7.  Miller  N.J.,  Rice-Evans  C.A.:  Factors  influencing  the  antioxidant  activity 

determined  by  the ABTS

+

· radical cation assay, Free Radical Res. 1997, 26, 

195-199. 

8.  Prior R. L., Wu X., Schaich  K.:  Standarized methods for the determination of 

antioxidant capacity and phenolics in foods and dietary supplements. J. Agric. 
Food Chem. 2005, 53, 4290-4302. 

9.  Re  R.,  Pellegrini  N.,  Porteggente  A.,  Pannala  A.,  Yang  M.,  Rice-Evans  C.: 

Antioxidant  activity  applying  an  improved  ABTS  radical  cation  decolorization 
assay. Free Radic. Res., 1999, 26 (9/10), 1231-1237. 

10. Sanchez-Moreno  C.:  Review:  Methods  used  to  evaluate  the  free  radical 

scavenging activity in foods and biological systems, Food Sci. Tech. Int. 2002, 
8 (3), 121-137. 

11. Schlesier  K.,  Harwat  M.,  B

öhm  V.,  Bitsch  R.:  Assessment  of  antioxidant 

activity  by  using  different  in  vitro    methods.  Free  Radic.  Res.,  2002,  36  (20), 
177-187 

12. Swain  T.,  Hillis  W.E.:  The  phenolic  constituents  of  Prunus  domestica.  I.  The 

quantitative analysis of phenolic constituents; J. Sci. Food. Agric. 1959, 10; 63 
– 68.