L A B O R A T O R I U M

P R Z E M Y S Ł O W E

|

L A B O R A T O R I U M 5 / 2 0 0 9

25

Funkcjonalne
składniki żywności

S

tały rozwój nauk żywieniowych,
zmiany w stylu życia i wzrost świa-
domości konsumentów w obszarze

wpływu zbilansowanej diety na zdrowie
przyczyniły się do rozwoju rynku żywno-
ści pozytywnie wpływającej na kondycję
fizyczną i psychiczną organizmu człowie-
ka. Żywność tę określa się mianem żyw-
ności funkcjonalnej. Jej rolą, w aspekcie
oddziaływania na ustrój człowieka, jest
nie tylko zaspokajanie głodu, dostarcza-
nie energii i składników niezbędnych
do prawidłowego rozwoju organizmu
czy też wnoszenie psychicznej satysfakcji
wynikającej z jej spożywania, ale również
działanie prozdrowotne. Zgodnie z defi-
nicją powstałą w 1999 roku w ramach
programu FUFOSE (ang. Functional Food
Science in Europe) (1, 13), korzystny wpływ
żywności funkcjonalnej na organizm
człowieka przejawia się w poprawie stanu
zdrowia, samopoczucia, a także w zmniej-
szeniu ryzyka chorób, szczególnie tych
z grupy chorób cywilizacyjnych (np. cu-
krzycy, otyłości, chorób układu krążenia)
(5, 7, 11). Fizjologicznie korzystne właści-
wości żywności funkcjonalnej kształtują
obecne w niej składniki odżywcze oraz
związki zaliczane do grupy naturalnych
substancji nieodżywczych (7, 11). Wyniki
badań naukowych dowodzą, że odpowied-
nia kompozycja składników funkcjonal-
nych ukierunkowuje pożądany przebieg
przemian metabolicznych, przyczynia się
do wzmocnienia systemu odpornościo-
wego oraz przeciwutleniającego ustroju,
jak również pozytywnie wpływa na układ
trawienny, oddechowy oraz nerwowy
człowieka (5, 11, 27). Termin „żywność
funkcjonalna” może odnosić się zarówno
do produktów przetworzonych, wzbo-
gaconych w dodatki prozdrowotne, jak
również do produktów, którym charak-
ter funkcjonalności fizjologicznej nadają
składniki występujące w nich naturalnie.
W tym ostatnim przypadku założone za-
dania profilaktyczne i lecznicze żywności
mogą być również osiągnięte w wyniku
zwiększenia bądź zmniejszenia zawar-

tości określonego składnika czynnego
w produkcie (7, 13, 25). Stan wiedzy
o działaniu żywieniowym i dietetycznym
wielu substancji biologicznie aktywnych
wchodzących w skład żywności funkcjo-
nalnej jest bardzo zróżnicowany (7, 10).
Składnikami o wysokim stopniu pozna-
nia efektów żywieniowych i zdrowotnych
są: oligosacharydy, błonnik pokarmowy,
aminokwasy, peptydy i białka, poliole, wie-
lonienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT),
cholina i lecytyna, a także witaminy
(A, C, E), składniki mineralne (głównie
Ca, Fe, Mg) oraz probiotyki (bakterie
fermentacji mlekowej) (7, 10, 14, 27).
Do bioaktywnych składników żywności,
którym przypisuje się korzystne zdro-
wotnie właściwości, zalicza się również
substancje fitochemiczne, będące wtór-
nymi metabolitami roślin (27). Należą
do nich m.in.: związki fenolowe (kwasy
fenolowe, flawonoidy), izoprenoidy i ich
pochodne (m.in. karotenoidy, saponiny
triterpenowe), związki azotowe (aminy,
aminokwasy niebiałkowe, glukozynolany
i izotiocyjaniany, alkaloidy), tokotrienole,
lignany oraz sterole. Istotny jest jednak
fakt, iż obecność wymienionych powyżej
fitozwiązków w diecie w nadmiernej ilo-
ści może prowadzić do nieprawidłowych
efektów zdrowotnych lub przyczyniać
się do obniżenia wartości odżywczej
żywności (7, 10, 11). Na listę substancji
wykazujących większą lub mniejszą war-
tość zapobiegawczą bądź leczniczą stale
wprowadzane są nowo poznane związki,
przy czym budowa i funkcja wielu z nich
nie została dotychczas w pełni zidenty-
fikowana (25). W dalszej części artykułu
omówiono wybrane naturalne składniki
funkcjonalne żywności oraz przedstawio-
no metody ich oznaczania.

PREBIOTYKI

Ważną grupę związków o właściwościach
prozdrowotnych stanowią prebiotyki,
czyli nietrawione przez człowieka skład-
niki żywności, selektywnie stymulujące
wzrost lub aktywność jednego bądź kilku

STRESZCZENIE

Obecnie konsumenci

zwracają coraz większą uwagę

na jakość produktów, a w szczególności

na oddziaływanie diety i wchodzących

w jej skład pokarmów na zdrowie

człowieka. Odpowiedzią na oczekiwania

rynku są produkty żywnościowe określane

mianem funkcjonalnych, oferujące określone

dodatkowe korzyści zdrowotne, profi laktyczne

lub terapeutyczne. Prozdrowotne

właściwości żywności funkcjonalnej

kształtują obecne w niej składniki

odżywcze oraz związki zaliczane do grupy

naturalnych substancji nieodżywczych.

W artykule scharakteryzowano wybrane

składniki funkcjonalne żywności oraz

przedstawiono metody ich analizy.

SŁOWA KLUCZOWE

składniki

funkcjonalne żywności, właściwości

prozdrowotne, metody analizy

SUMMARY

Consumers pay more and

more attention to food quality, especially

in respect of the infl uence of diet and its

components on human health. In response

to the expectations of the market, so-called

functional food, that offers defi nite additional

health, preventive or therapeutic benefi ts,

is produced. Pro-health properties of functional

food are determined by its nutritive

components and numerous compounds

which can be rated among the group

of natural non-nutritive substances. In this

article selected functional food compounds

have been characterized and methods for

their determination have been presented.

KEY WORDS

functional

food compounds, pro-health

properties, methods of analysis

dr inż. Dorota Gałkowska

KATEDRA ANALIZY I OCENY JAKOŚCI ŻYWNOŚCI
WYDZIAŁ TECHNOLOGII ŻYWNOŚCI
UNIWERSYTET ROLNICZY IM. H. KOŁŁĄTAJA W KRAKOWIE

L A B O R A T O R I U M 5 / 2 0 0 9

|

L A B O R A T O R I U M

P R Z E M Y S Ł O W E

26

pożądanych szczepów naturalnej mikro-
flory jelita grubego lub też mikroflory
wprowadzonej z trawioną żywnością (23).
Prebiotykami są roślinne oligosacharydy,
w szczególności fruktooligosacharydy, ga-
laktooligosacharydy (rafinoza, stachioza,
werbaskoza i ajugoza), transgalaktooligo-
sacharydy, ksylooligosacharydy, izomalto-
oligosacharydy oraz disacharyd laktuloza
(3, 11, 12). Powyższe związki w jelicie
grubym ulegają fermentacji przy udziale
probiotycznych bakterii kwasu mlekowe-
go z rodzaju Bifidobacterium i Lactobacillus
(3, 6, 12). Powstające w jej efekcie nisko-
cząsteczkowe kwasy organiczne wpływają
na obniżenie pH środowiska, co z kolei
stwarza dogodne warunki do zasiedlania
bifidobakterii oraz zapobiega rozwojowi
bakterii gnilnych wytwarzających niepo-
żądane metabolity. Produkty fermentacji
prebiotyków biorą również udział w re-
gulacji metabolizmu lipidów (11).

Ważnym komponentem żywności

o właściwościach prebiotycznych jest
błonnik pokarmowy. Najogólniej jest
on definiowany jako substancja pocho-
dzenia roślinnego, odporna na hydrolizę
przez enzymy trawienne w przewodzie
pokarmowym człowieka oraz zwierząt
monogastrycznych (8). Błonnik pokar-
mowy jest substancją heterogeniczną –
w jej skład wchodzą związki pektynowe,
hemicelulozy, celuloza, gumy i śluzy ro-
ślinne, ligniny, a także skrobia oporna.
W literaturze przedmiotu opisanych jest
wiele metod oznaczania błonnika pokar-
mowego w żywności. Duża ich liczba
i zróżnicowanie wynikają przede wszyst-
kim z faktu istnienia różnych definicji
błonnika pokarmowego, a tym samym

odmiennych celów badawczych. Niemniej
jednak w większości metody te polega-
ją na enzymatycznym trawieniu skrobi
i białka zawartych w próbce, a następnie
na specyficznym oznaczaniu niestrawio-
nych polisacharydów. W metodach grawi-
metrycznych ten ostatni etap sprowadza
się do zważenia pozostałości po obrób-
ce enzymatycznej próbki. W przypadku
metod niegrawimetrycznych zawartość
błonnika wyraża się ilością składników
monosacharydowych po hydrolizie
próbki, mierzonych techniką chromato-
grafii gazowo-cieczowej (GLC) lub wy-
sokosprawnej chromatografii cieczowej
(HPLC), w połączeniu z techniką kolo-
rymetryczną, bądź też mierzonych kolo-
rymetrycznie jako odrębną metodą (18).
Do oznaczania fruktooligosacharydów
oraz galaktooligosacharydów w żywności
służą metody enzymatyczne, polegające
na specyficznej hydrolizie powyższych
związków do sacharydów o mniejszej
masie cząsteczkowej. Analiza jakościowa
i ilościowa sacharydów pochodzących
z frukto- lub galaktooligosacharydów
od pozostałych obecnych w próbce może
być przeprowadzana metodami instru-
mentalnymi, wykorzystującymi techniki
chromatografii cieczowej (HPLC) lub
jonowej, bądź też metodami opartymi
na spektrofotometrycznym oznaczaniu
cukrów redukujących (18).

AMINOKWASY,
PEPTYDY I BIAŁKA

Kolejną grupą związków o właściwościach
bioaktywnych są aminokwasy, peptydy
i białka. Ich korzystny wpływ na zdro-
wie człowieka wynika przede wszystkim

z ich udziału w procesach budowy tka-
nek, syntezy hormonów, enzymów i neu-
roprzekaźników, a także z regulowania
procesów metabolicznych oraz ułatwiania
przyswajania składników mineralnych
(27). Bogatym źródłem biologicznie
aktywnych peptydów i aminokwasów
są białka mleka, jaja i soi. Białka o wła-
ściwościach funkcjonalnych występują
również w żelatynie, mięsie ryb, a także
w glutenie pszennym (28). Przykładami
aminokwasów stosowanych do wzboga-
cania żywności są: walina, leucyna, izo-
leucyna, fenyloalanina, tryptofan, lizyna,
histydyna, arginina, kwas asparaginowy,
kwas glutaminowy, glutamina i tyrozy-
na. Interesującymi związkami z grupy
pochodnych aminokwasów są: kreatyna,
która w postaci pochodnej fosforanowej
pełni funkcję nośnika i magazynu energii
w komórkach mięśniowych, L-karnityna,
stymulująca przemiany metaboliczne
tłuszczów, a także tauryna, wpływająca
m.in. na prawidłowe funkcjonowanie
centralnego układu nerwowego, narządu
wzroku, serca czy mięśni szkieletowych
(27, 28). Proces hydrolizy enzymatycz-
nej lub kwasowej białek roślinnych oraz
zwierzęcych do peptydów i aminokwa-
sów wnosi możliwość komponowania
zamierzonego składu aminokwasowego
produktów. Wprowadzanie peptydów
do żywności ma na celu m.in. poprawę
jej właściwości funkcjonalnych, w tym
przeciwutleniających, bądź też nadanie
jej charakterystycznego smaku lub aro-
matu. Hydrolizaty, koncentraty i izola-
ty białkowe znajdują zastosowanie m.in.
w produkcji mieszanek dla niemowląt,
pełniąc rolę substytutów białek mleka,

P

roantocyjanidyny

zawarte w winogronach

są silnymi zmiataczami

wolnych rodników,

zapobiegają zatem

chorobom układu krążenia

i przedwczesnemu

starzeniu się.

fot

. Shutt

erst

ock

L A B O R A T O R I U M

P R Z E M Y S Ł O W E

|

L A B O R A T O R I U M 5 / 2 0 0 9

27

a także przy wytwarzaniu żywności niskoenergetycznej, me-
dycznej, żywności dla osób chorych na fenyloketonurię czy też
żywności dla sportowców (18, 27, 28).

Zasadniczym celem analizy ilościowej i jakościowej aminokwa-

sów danego produktu spożywczego (lub wybranego białka) jest
wyznaczenie jego wartości żywieniowej, szczególnie w aspekcie
zawartości aminokwasów egzogennych. Innym istotnym celem
analizy jest ocena wpływu warunków przetwarzania żywności na jej
jakość i bezpieczeństwo zdrowotne, determinowane obecnością
w produkcie spożywczym specyficznych aminokwasów. Wystę-
powanie wybranych aminokwasów w żywności może również
stanowić wskaźnik jej zafałszowania (18). Analiza aminokwasów
składa się z dwóch etapów: przygotowania próbki i oznaczania
analitu. W przypadku oznaczania wolnych aminokwasów etap
pierwszy polega na ekstrakcji, oczyszczaniu próbki oraz derywa-
tyzacji aminokwasów – przed lub po ich rozdziale. Gdy celem
analitycznym jest oznaczenie całkowitego profilu aminokwa-
sów, tj. aminokwasów wolnych oraz początkowo związanych
w strukturach białkowych, konieczne jest przeprowadzenie hy-
drolizy (kwasowej, alkalicznej lub enzymatycznej) białek (18).
Analiza poszczególnych aminokwasów wymaga zastosowania
efektywnych technik rozdziału, takich jak chromatografia (cie-
czowa lub gazowa) lub elektroforeza kapilarna (18, 19). Dalsza
analiza jakościowa i ilościowa jest możliwa dzięki zastosowaniu
selektywnych detektorów: UV-Vis, fluorescencyjnych, elektroche-
micznych lub spektrometrii masowej. Metody służące określeniu
całkowitej zawartości wolnych aminokwasów oraz niskocząstecz-
kowych peptydów, bez ich jakościowego rozróżniania, polegają
na wytrąceniu białek, wprowadzeniu odpowiedniego reagenta
wchodzącego w reakcję z grupami -aminowymi, a następnie
oznaczeniu azotu aminowego w supernatancie, przy użyciu
technik kolorymetrycznych, absorpcji w nadfiolecie lub fluore-
scencyjnych (18). Ilościowe oznaczenie białka w żywności może
być przeprowadzone metodami bezpośrednimi lub pośrednimi.
Te ostatnie sprowadzają się do określenia całkowitej zawartości
azotu organicznego i przeliczenia jej na zawartość białka suro-
wego, przy zastosowaniu odpowiedniego mnożnika. Ze względu
na dużą liczbę metod z obu powyższych grup, na uwagę zasługują
te, które pozwalają na oznaczenie zawartości białka w produktach
żywnościowych różnego typu. Są to metody pośrednie: Kjeldah-
la i Dumasa oraz metody bezpośrednie: spektrofotometryczne
w świetle widzialnym (np. biuretowa, Lovry’ego, wbudowania
barwników) i spektrofotometryczne w podczerwieni. Metodami
odpowiednimi do detekcji i oznaczania ilościowego określonych
białek w żywności są metody chromatograficzne, elektroforetycz-
ne lub immunologiczne (18).

WIELONIENASYCONE
KWASY TŁUSZCZOWE

W licznych badaniach doświadczalnych i epidemiologicznych
wykazano, że tłuszcze roślinne obfitujące w wielonienasycone
kwasy tłuszczowe, głównie niezbędne nienasycone kwasy tłusz-
czowe (NNKT) z rodziny kwasów n-6, korzystnie wpływają
na gospodarkę lipidową ustroju. Spożywanie większych ilości
tych tłuszczów powoduje obniżenie zawartości cholesterolu cał-
kowitego i frakcji LDL oraz triglicerydów i lipidów całkowitych
w surowicy krwi, a także zapobiega powstawaniu zakrzepów
naczyniowych (4). Kwasy tłuszczowe z rodziny n-3, zwłaszcza
pochodzące z ryb kwasy dokozaheksaenowy (DHA) i eikoza-

reklama

L A B O R A T O R I U M 5 / 2 0 0 9

|

L A B O R A T O R I U M

P R Z E M Y S Ł O W E

28

pentaenowy (EPA), również wpływają
na poprawę profilu lipidowego, a także
wykazują m.in. działanie immunomodula-
cyjne, przeciwnowotworowe i obniżające
ciśnienie tętnicze krwi (13).

Zarówno oznaczanie całkowitej zawar-

tości tłuszczu w produkcie spożywczym,
jak i analiza poszczególnych klas lipidów
oraz wyznaczanie profilu kwasów tłusz-
czowych wymagają odpowiednio przepro-
wadzonej ekstrakcji tłuszczów z matrycy
produktu. Zazwyczaj odbywa się ona
z użyciem mniej lub bardziej polarnych
rozpuszczalników lub ich mieszanin,
w warunkach dezaktywujących enzymy
lipolityczne oraz zapobiegających auto-
oksydacji lub utlenianiu enzymatycznemu
wielonienasyconych kwasów tłuszczowych.
Efektywną i najczęściej stosowaną me-
todą rozdziału oraz analizy jakościowej
i ilościowej kwasów tłuszczowych jest
chromatografia gazowa. Analiza ilościo-
wa krótkołańcuchowych kwasów tłusz-
czowych zestryfikowanych z glicerolem
oraz kwasów długołańcuchowych jest
możliwa po uprzedniej ich derywatyzacji,
najczęściej do formy estrów metylowych.
Opracowane są również metody oznacza-
nia kwasów tłuszczowych, zwłaszcza tych
termolabilnych, techniką wysokosprawnej
chromatografii cieczowej (HPLC). I w tym
przypadku wymagana jest derywatyzacja
kwasów, przy czym liczba możliwych
pochodnych kwasów jest znacznie więk-
sza, co umożliwia zastosowanie detekcji
UV lub fluorescencyjnej (18).

ZWIĄZKI FENOLOWE

Związki fenolowe stanowią grupę sub-
stancji bioaktywnych, niezwykle zróż-
nicowaną pod względem budowy i wła-
ściwości chemicznych, fizycznych oraz
biologicznych. Uwzględniając strukturę
podstawowego szkieletu węglowego,
ogólnie można je podzielić na kwasy fe-
nolowe (pochodne kwasu benzoesowego
i cynamonowego) oraz flawonoidy, wśród
których, w zależności od budowy pier-
ścienia heterocyklicznego, istnieje wiele
podklas (flawony, flawonole, flawanole,
izoflawony, antocyjany) (11). Ze wzglę-
du na bardzo powszechne występowanie
w żywności, ważną grupę związków fe-
nolowych stanowią flawonoidy. Obecne
są one przede wszystkim w owocach, wa-
rzywach, herbacie, kawie, winie, w wielu
przyprawach, a także w nasionach roślin
strączkowych i ziarnach zbóż. Omawia-
ne związki wpływają na kształtowanie

właściwości sensorycznych powyższych
produktów (18, 27). Związki fenolowe,
a szczególnie flawonoidy, charakteryzują
się szerokim zakresem aktywności biolo-
gicznej. Wykazują silne właściwości anty-
utleniające oraz zdolność chelatowania
metali. Uważa się, że związki fenolowe
pełnią pozytywną rolę w profilaktyce
chorób przewlekłych, w tym chorób wień-
cowych i nowotworowych, wspomagają
układ odpornościowy, a także wykazują
działanie przeciwbakteryjne i przeciwwi-
rusowe (11, 18, 25, 27). Proantocyjani-
dyny zawarte w winogronach są silnymi
zmiataczami wolnych rodników, zatem
pełnią rolę czynników zapobiegających
m.in. chorobom układu krążenia i przed-
wczesnemu starzeniu się (18).

Analiza związków fenolowych w su-

rowcach spożywczych lub w żywności
przetworzonej wymaga przeprowadzenia
uprzedniej ich ekstrakcji, której procedura
zależy m.in. od typu produktu, rodza-
ju związków polifenolowych i wybranej
metody dalszej analizy. Zasadniczą tech-
niką stosowaną na etapie przygotowania
próbek jest ekstrakcja odpowiednimi
rozpuszczalnikami, poprzedzona lub nie
hydrolizą kwasową, alkaliczną lub enzy-
matyczną. Oprócz klasycznej wielokrotnej
ekstrakcji ciecz – ciecz może być prze-
prowadzona ekstrakcja ciągła typu SFE
(ang. Supercritical Fluid Extraction). Surowe
ekstrakty poddawane są oczyszczaniu albo
na kolumnach typu Sephadex i Amberli-
te lub kolumnach poliamidowych, albo
techniką SPE (ang. Solid-Phase Extraction).
Ze względu na olbrzymią liczbę i złożo-
ną budowę chemiczną związków fenolo-
wych, procedury analityczne oznaczania
poszczególnych polifenoli są stosunkowo
złożone i trudne. Oznaczanie całkowitej
zawartości związków polifenolowych
w żywności może być przeprowadzone
technikami kolorymetrycznymi. Z kolei
do wyizolowania i rozdziału omawianych
związków służą klasyczne techniki chro-
matograficzne: chromatografia bibuło-
wa, cienkowarstwowa lub kolumnowa,
bądź bardziej efektywne techniki chro-
matografii przeciwprądowej oraz wyso-
kosprawnej chromatografii cieczowej
(HPLC). Alternatywną metodą rozdziału
związków polifenolowych jest znajdująca
coraz szersze zastosowanie metoda elek-
troforezy kapilarnej. Najpowszechniej
stosowanym detektorem w metodzie
HPLC jest detektor spektrofotomerycz-
ny UV-Vis. Identyfikację rozdzielonych

związków umożliwia również detektor
diodowy, fluorescencyjny lub elektro-
chemiczny. Istnieje również możliwość
zastosowania bardziej zaawansowanych
technik detekcji i identyfikacji związków
fenolowych, a mianowicie: spektroskopii
masowej (MS), spektroskopii w podczer-
wieni z transformacją Fouriera (FT-IR)
oraz jądrowego rezonansu magnetyczne-
go (NMR) (18).

SUBSTANCJE
O WŁAŚCIWOŚCIACH
PRZECIWUTLENIAJĄCYCH

Obok omawianych powyżej polifenoli,
właściwości przeciwutleniające wykazu-
ją również inne naturalne komponenty
żywności. Spośród nich należy wymienić
przede wszystkim witaminę E (tokofero-
le), witaminę C oraz pierwiastki mine-
ralne: cynk, magnez i selen. Witamina
E występuje głównie w tłuszczach i ole-
jach roślinnych. Dzięki właściwościom
antyoksydacyjnym zapobiega rozwojowi
miażdżycy, w związku z czym stosowana
jest w profilaktyce chorób sercowo-na-
czyniowych. Ponadto opóźnia procesy
starzenia się skóry i, według niektórych
danych, obniża ryzyko rozwoju raka skóry
(25). Z kolei witamina C przeciwdziała
procesom peroksydacyjnym zachodzącym
w surowicy i cytozolu, zainicjowanym
przez wolne rodniki i tlen singletowy,
a także neutralizuje wolne rodniki oraz
regeneruje tokoferol z jego postaci wol-
norodnikowej (4).

Z powodu złożonej matrycy pro-

duktów żywnościowych rozdzielne
i indywidualne oznaczenie każdego
przeciwutleniacza jest procesem nie tyl-
ko bardzo kosztownym, ale też często
wręcz niemożliwym do przeprowadzenia,
ze względu na występowanie synergicz-
nych interakcji pomiędzy różnymi prze-
ciwutleniaczami obecnymi w żywności.
Z powyższych względów wykonuje się
testy umożliwiające pomiar całkowitej
zawartości przeciwutleniaczy czy też
ogólnej siły przeciwutleniającej produk-
tów żywnościowych. Przeciwutleniacze
charakteryzuje zdolność do dezaktywacji
rodników, następującej według jednego
z dwóch podstawowych mechanizmów
reakcji: przeniesienia pojedynczego elek-
tronu, tzw. SET (ang. single electron trans-
fer), oraz przeniesienia atomu wodoru,
tzw. HAT (ang. hydrogen atom transfer).
Do metod oznaczania związków przeciw-
utleniających opartych na wykorzystaniu

L A B O R A T O R I U M

P R Z E M Y S Ł O W E

|

L A B O R A T O R I U M 5 / 2 0 0 9

29

mechanizmu przeniesienia pojedyncze-
go elektronu należą: metody z użyciem
odczynników ABTS, DPPH, DMPD lub
Folina-Ciocalteu, metoda oznaczania siły
przeciwutleniającej żelaza (FRAP) oraz
metoda oznaczania zdolności redukcyj-
nej miedzi(II) (CRA) (15). Wśród metod
opartych na wykorzystaniu mechanizmu
przeniesienia atomu wodoru znajdują się:
metoda oznaczania zdolności absorpcji
rodników tlenowych (ORAC), metoda
oznaczania całkowitej zdolności zmiata-
nia wolnych rodników (TRAP), metoda
odbarwienia krocyny oraz metody inhibi-
cji utleniania lipidów (kwasu linolowego
lub frakcji LDL cholesterolu) (15, 16).
Pojemność przeciwutleniającą oznacza-
nych związków wyraża się zazwyczaj jako
aktywność w stosunku do syntetyczne-
go i rozpuszczonego w wodzie analogu
tokoferolu – troloksu (26).

Wybór metody oznaczania właści-

wości przeciwutleniających próbek żyw-
ności musi być podyktowany rodzajem
przeciwutleniaczy, których obecności
w danym produkcie można oczekiwać
(np. lipofilowych). Istotny jest również
fakt, że działanie przeciwutleniaczy nie
jest jednakowe wobec różnych rodzajów
rodników. W związku z powyższym żadna
z metod nie może być uznawana za meto-
dę oznaczania całkowitej zdolności prze-
ciwutleniającej, nawet jeżeli możliwe jest
jej zastosowanie zarówno w środowisku
wodnym, jak i lipofilowym (16).

ZWIĄZKI AZOTOWE

Ważną grupę związków naturalnie wystę-
pujących w żywności stanowią związki
należące do grupy zasad organicznych.
Grupa ta obejmuje m.in. biogenne ami-
ny, glikozydy oraz alkaloidy. Na uwagę
zasługują glikozydy siarkowe, zwane glu-
kozynolanami, w których składnikiem
cukrowym jest -D-glukoza (11, 17).
Szczególnie wysoką zawartością tych
związków charakteryzują się warzywa
z rodziny krzyżowych: kapusta, jarmuż,
brokuł, kalafior, czarna rzodkiew czy też
rzodkiewka. Produkty hydrolizy gluko-
zynolanów – izotiocyjaniany i związki
indolowe – wykazują działanie zdro-
wotne, w tym m.in. antykancerogenne.
Szczególnie cenne właściwości przeciw-
nowotworowe przypisywane są glukora-
faninie, która w największych ilościach
występuje w brokułach, czerwonej ka-
puście i kalafiorze (11). Istotny jest jed-
nak fakt, iż niektóre produkty hydrolizy

glukozynolanów zaliczane są do czyn-
ników antyodżywczych, na przykład
progoitryna, a niektóre mogą wywoły-
wać zatrucia (np. amygdalina). W soi
w znacznej ilości występują glikozydy
izoflawonoidowe, będące prekursorami
fitoestrogenów wykazujących działanie
przeciwnowotworowe i przeciwcholeste-
rolemiczne (27).

Analiza powyższych związków może

być przeprowadzana technikami: chro-
matografii cienkowarstwowej (TLC), par
jonowych w odwróconym układzie faz
(RP-HPLC), chromatografii jonowymien-
nej (IC) oraz gazowej (GC) z kolumną
pakowaną lub kapilarną, a także meto-
dami enzymatycznymi, radioimmunolo-
gicznymi oraz kolorymetrycznymi (18).
Polskie normy dotyczące oznaczania
zawartości glukozynolanów w nasionach
rzepaku podają metodę wysokociśnienio-
wej chromatografii cieczowej (21) oraz
metodę z użyciem fluorescencyjnej spek-
trometrii rentgenowskiej (22).

ZWIĄZKI IZOPRENOIDOWE

Związki izoprenoidowe, zwane również
terpenami, są grupą substancji fitoche-
micznych, których wspólnym elemen-
tem budowy chemicznej jest izopren
– nienasycony węglowodór o rozgałę-
zionym łańcuchu. Izoprenoidy wcho-
dzą w skład substancji zapachowych
i barwiących owoców, ziół i przypraw
(27). W roślinach zielarskich wystę-
pują terpeny monocykliczne, których
przykładami są: limonen, występujący
w olejkach kminkowym i koprowym;
mentol, obecny w olejku mięty pie-
przowej; karwon, składnik kminku; czy
też cymen, występujący w niektórych
gatunkach tymianku. Korzystny wpływ
omawianych związków na zdrowie wią-
że się ze wspomaganiem pracy żołądka,
wątroby i nerek oraz – w przypadku
limonenu i karwonu – z aktywnością
przeciwnowotworową. Własności diete-
tyczne – pobudzające apetyt i ułatwia-
jące trawienie – mają związki gorzkie
zawarte w cykorii, które należą do se-
skwiterpenów o strukturze laktonowej.
Najważniejszym z nich jest laktucyna
(17). Ważną grupę substancji o budowie
izoprenoidowej stanowią karotenoidy.
Zdrowotne zalety większości z nich wy-
nikają z wykazywanych przez nie właści-
wości antyoksydacyjnych, polegających
na ochronie komórek i tkanek przed
działaniem wolnych rodników. Do ka-

rotenoidów beztlenowych należą m.in.
likopen (czerwony barwnik pomidorów
i głogu) oraz jego izomeryczne pochod-
ne: -, - i



-karoteny. Likopen uważa-

ny jest za czynnik zmniejszający ryzy-
ko różnych form nowotworów, w tym
przewodu pokarmowego i prostaty.
Szacuje się, że aktywność likopenu jest
dwukrotnie większa aniżeli -karotenu
(17, 25). Ważniejszymi karotenoidami
tlenowymi są luteina (barwnik żółtka
jaja), zeaksantyna (barwnik kukurydzy)
czy też kryptoksantyna (występująca
w czarnych jagodach) (17).

Do najważniejszych metod oznaczania

karotenoidów należą metody chromato-
grafii cieczowej, w normalnym lub odwró-
conym układzie faz. Analiza chromatogra-
ficzna musi być poprzedzona odpowiednią
procedurą wyizolowania karotenoidów
z badanego materiału. Może ona polegać
na przeprowadzeniu hydrolizy alkalicznej
lub enzymatycznej próbki bądź na ekstrak-
cji sposobem konwencjonalnym (z uży-
ciem rozpuszczalników organicznych) lub
na ekstrakcji w stanie nadkrytycznym.
Do najszerzej stosowanych metod należą
detekcja spektrofotometryczna (UV/Vis)
i elektrochemiczna (18).

PODSUMOWANIE

Wzrost świadomości zdrowotnej kon-
sumenta jest jednym z czynników
przyczyniających się do zwiększonego
popytu na tzw. produkty funkcjonalne,
wykazujące korzystne, udokumentowane
oddziaływanie zdrowotne, a przy tym
charakteryzujące się wysoką jakością
sensoryczną. Korzystny wpływ żywności
funkcjonalnej na poprawę psychofizycz-
nego komfortu życia konsumentów wy-
nika głównie z obecności w jej składzie
substancji bioaktywnych, stymulujących
pożądany przebieg procesów metabolicz-
nych, a także z optymalnej fizjologicz-
nie proporcji odpowiednio dobranych
składników odżywczych. Z racji ogrom-
nej liczby funkcjonalnych składników
żywności, zarówno naturalnie w niej
występujących, jak i celowo wprowadzo-
nych, niniejszy artykuł nie wyczerpuje
szczegółowego omówienia wszystkich,
a jedynie przedstawia charakterystykę
i metody oznaczania wybranych skład-
ników o rozpoznanych właściwościach
zdrowotnych.



Piśmiennictwo dostępne na stronie

www.laboratorium.elamed.pl

Piśmiennictwo

1. Consensus Document. Scientific Concepts of Functional Foods in Europe. „J. Nutr.”,

1999, 81, 1, 1-27.

2. Czarnecki Z., Czarnecka M., Śpiewak A.: Zmiany wysokocząsteczkowych

β

-glukanów i

aktywności

β

-glukanazy w procesie słodowania jęczmienia browarnego. „Acta Sci. Pol.,

Technol. Aliment.”, 2004, 3(2), 137-146.

3. Fooks L.J., Fuller R., Gibson G.R.: Prebiotics, probiotics and human gut microbiology.

„Inter. Dairy J.”, 1999, 9, 53-61.

4. Gawęcki J., Hryniewiecki L. (red.).: Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu.

Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 2005.

5. German B., Schiffrin E.J., Reniero R., Mollet B., Pfeifer A., Neeser J.-R.: The

development of functional foods: lessons from the gut. „Tibtech”, 1999, 17, 492-498.

6. Gibson G.R., Roberfroid M.B.: Dietary Modulation of the Human Colonic Microbiota:

Introducing the Concept of Prebiotics. „J. Nutr.”, 1995, 125, 6, 1401-1412.

7. Górecka D.: Nowe kierunki produkcji żywności funkcjonalnej i instrumenty jej promocji.

„Przem. Spoż.”, 2007, 6, 20-23, 25.

8. Hać-Szymańczuk E.: Wykorzystanie preparatów błonnikowych w przemyśle spożywczym.

„Przem. Spoż.”, 2006, 10, 34-35, 56.

9. Hoffmann M., Świderski F.: Napoje energetyzujące i ich składniki funkcjonalne. „Przem.

Spoż.”, 2008, 9, 8, 10, 12, 14, 29.

10. Janicki A.: Wartość odżywcza żywności funkcjonalnej. „Żywność. Nauka. Technologia.

Jakość”, 1999, 4(21) Supl., 31-39.

11. Kozłowska H., Troszyńska A.: Rola naturalnych substancji nieodżywczych pochodzenia

roślinnego jako składników żywności funkcjonalnej. „Żywność. Nauka. Technologia.

Jakość”, 1999, 4(21) Supl., 63-74.

12. Kraszewska J., Wzorek W.: Probiotyki a żywność pochodzenia roślinnego. „Przem.

Spoż.”, 2006, 6, 32-34.

13. Krygier K., Florowska A.: Żywność funkcjonalna obecnie i w przyszłości. „Przem. Spoż.”,

2008, 5, 2, 4, 5, 6.

14. Krygier K., Tondera L.: Żywność funkcjonalna (prozdrowotna) w Polsce. „Przem. Spoż.”,

2000, 9, 46-47.

15. Kusznierewicz B., Wolska L., Bartoszek A., Namieśnik J.: Metody oznaczania in vitro

właściwości przeciwutleniających próbek żywności. Cz. I. „Bromat. Chem. Toksykol.”,

XXXIX, 2006a, 3, 251-260.

16. Kusznierewicz B., Wolska L., Bartoszek A., Namieśnik J.: Metody oznaczania in vitro

właściwości przeciwutleniających próbek żywności. Cz. I. „Bromat. Chem. Toksykol.”,

XXXIX, 2006a, 3, 261-270.

17. Lempka A. (red.).: Towaroznawstwo. Produkty spożywcze. Państwowe Wydawnictwo

Ekonomiczne, Warszawa 1985.

18. Nollet L.M.L. (red.).: Handbook of Food Analysis. Physical Characterization and

Nutrient Analysis. Marcel Dekker, Inc., New York 2004.

19. PN-A-79083-13:1998. Słód browarny. Metody badań. Oznaczanie

wysokocząsteczkowego Beta-glukanu.

20. PN-EN 12742:2002. Soki owocowe i warzywne. Oznaczenie zawartości wolnych

aminokwasów. Metoda chromatografii cieczowej.

21. PN-EN ISO 9167-1:1999 Nasiona rzepaku – Oznaczanie zawartości glukozynolanów –

Metoda z zastosowaniem wysokociśnieniowej chromatografii cieczowej.

22. PN-EN ISO 9167-2:1999. Nasiona rzepaku – Oznaczanie zawartości glukozynolanów –

Metoda z użyciem fluorescencyjnej spektrometrii rentgenowskiej.

23. Roberfroid M.B.: Prebiotics and synbiotics concepts and nutritional properties. „Brit. J.

Nutr.”, 1998, 80: Suppl. 2, 197-202.

24. Rutkowski A.: Dodatki funkcjonalne do żywności. „Przem. Spoż.”, 2006, 5, 2, 4, 6, 8.

25. Rutkowski A.: Żywność funkcjonalna – dodatki – biznes. „Żywność. Nauka. Technologia.

Jakość”, 1999, 4 (21) Supl., 7-19.

26. Szajdek A., Borowska J.: Właściwości przeciwutleniające żywności pochodzenia

roślinnego. „Żywność. Nauka. Technologia. Jakość”, 2004, 4 (41) Supl., 5-28.

27. Świderski F. (red.).: Żywność wygodna i żywność funkcjonalna. Wydawnictwa Naukowo-

Techniczne, Warszawa 1999.

28. Świderski F., Waszkiewicz-Robak B.: Peptydy i białka jako bioaktywne składniki

żywności funkcjonalnej. „Przem. Spoż.”, 2000, 11, 41-44.