Como una fruta ampliamente cultivada y consumida en todo el mundo, las manzanas no solo tienen un buen gusto, sino que también son ricos en varios ingredientes bioactivos que tienen importantes beneficios para la salud. La industria del extracto de Apple da gran importancia a la investigación y la aplicación de ingredientes activos en las manzanas. Existen diferencias en el contenido de ingredientes activos entre las diferentes variedades de Apple debido a sus antecedentes genéticos, entorno de cultivo y otros factores.
1. Descripción general de los principales ingredientes activos en manzanas
Los ingredientes activos en las manzanas incluyen principalmentepolifenoles(tales como antocianinas, ácido clorogénico, epicatequina), flavonoides (incluida la quercetina), vitaminas, minerales y fibra dietética. Estos ingredientes dotan de manzanas con diversas funciones fisiológicas como antioxidante, anti - inflamatoria y protección cardiovascular.[1-2]En la industria del extracto de plantas, los polifenoles y los flavonoides han atraído la mayor atención debido a su alta actividad y amplias perspectivas de aplicación.
2. Diferencias en los ingredientes activos entre diferentes variedades de manzanas
2.1 Diferencias de variedades en el contenido de antocianinas
Las antocianinas son importantes sustancias polifenólicas en manzanas, conocidas por sus poderosas propiedades antioxidantes. La investigación indica que el contenido de procianidina varía significativamente entre las variedades de Apple.
①Red Delicious: los estudios han demostrado que el contenido de antocianina en la cáscara de las deliciosas manzanas rojas es relativamente alto. Un estudio que utiliza el método HPLC encontró que el contenido de antocianina B2 en la cáscara de las manzanas Fuji rojas estaba en un nivel relativamente alto entre varias manzanas, que varían de 275.24 a 548.42 μ g/g, mientras que el contenido en la carne fue de 90.19 a 247.06 μ g/g.[3] Otro estudio señaló que los frutos maduros de 'New Red Star' y 'Fuji' (un tipo de Fuji rojo) tienen un alto contenido de antocianinas, con una concentración de 4.232-7.307mg/g (FW) en la pelea y 0.525-1.034mg/g (fw) en la carne.[4]
②Gala: en comparación con algunas variedades salvajes o variedades cultivadas específicas, las manzanas de gala pueden tener niveles relativamente más bajos de contenido de antocianina. La investigación ha encontrado que el contenido de ácido clorogénico, antocianina B2 y epicatequina en la carne de las manzanas salvajes de Xinjiang (Malus sieversii) es mucho más alto que el de variedades cultivadas localmente como la gala.[5]Entre ellos, el contenido de antocianina B2 en algunas cepas de manzanas salvajes Xinjiang es significativamente mayor que el de las variedades de gala.
③ Las manzanas green (como la fruta de serpiente verde): las manzanas verdes generalmente tienen un sabor más agrio, y su contenido de ingredientes activos también exhibe características distintas. El contenido de antocianinas en la fruta de serpiente verde (2.35%) fue significativamente mayor que el de Fuji rojo (0.92%), lo que indica que las manzanas verdes pueden tener ventajas en ciertos componentes de polifenol.
Las diferencias entre variedades salvajes y cultivadas merecen una atención especial. Un estudio sobre 25 manzanas salvajes de Xinjiang y 3 variedades de manzanas locales (incluida la gala) mostró que el contenido de 9 flavonoides detectados en la carne de las manzanas salvajes Xinjiang era mucho más alto que el de las variedades cultivadas localmente. Por ejemplo, el contenido de epicatequina de ciertas cepas de manzanas salvajes en Xinjiang (como GL183) es incluso 82.13 veces mayor que el de la gala.[5] Doce tipos de flavonoides, incluidosprocianidinaB1, B2 y B4 también se detectaron en seis variedades de manzanas pequeñas (como Longshuai, Longhong y Longqiu) en el noreste de China. El contenido de epicatequina varió de 10.20 a 73.77 mg/kg, con diferencias significativas entre diferentes variedades.[6]
2.2 Diferencias de variedades entre ácidos fenólicos y flavonoles
Además de las antocianinas, también hay diferencias en otras sustancias polifenólicas entre diferentes variedades.
Ácido fenólico: el ácido clorogénico es uno de los principales ácidos fenólicos en las manzanas.[2]La investigación ha encontrado que el ácido clorogénico es el fenol monomérico más abundante en no - concentrado jugo de manzana reducida (NFC). El contenido del ácido clorogénico en la carne de las manzanas salvajes de Xinjiang también es mucho más alto que el de la gala de variedad cultivada localmente.[5]
Huangketol (como la quercetina y la rutina): los estudios sobre manzanas pequeñas del noreste han demostrado que el contenido de derivados de quercetina, como la quercetina galactosido y el glucósido de quercetina, varía mucho entre las diferentes variedades. Por ejemplo, el contenido de galactosido de quercetina varía de 5.36 a 88.38 mg/kg, y el contenido de glucósido de quercetina varía de 11.82 a 49.64 mg/kg. Estos componentes de flavonol contribuyen a la actividad antioxidante general de las manzanas.
2.3 Diferencias de variedades en la capacidad antioxidante
Las diferencias en los ingredientes activos conducen directamente a niveles variables de capacidad antioxidante entre diferentes variedades de manzanas.
Un estudio comparó específicamente la composición del polifenol y la capacidad antioxidante (medida por la capacidad de eliminación de radicales libres DPPH y ABTS) de 15 jugos de manzana NFC y descubrió que:
La capacidad de eliminación de radicales libres DPPH del jugo de manzana "Jonagin" es la más alta (89.1%).
La capacidad de eliminación de radicales libres ABTS del jugo de manzana "Qiuxiang" es la más fuerte (92.6%).[2]
El estudio también demostró que las antocianinas son los principales contribuyentes a la capacidad antioxidante in vitro del jugo de manzana NFC. Especialmente, los tres fenoles monoméricos deProcianidina B2, Epicatechin y Epicatechin Gallate exhiben una fuerte capacidad de eliminación de radicales libres DPPH; La capacidad de eliminación radical de ABTS depende más del contenido fenólico total.
Another study compared the antioxidant capacity of Yamagata, Hongmantang (red skin and red meat), and Fuji apples at different developmental stages and found that the antioxidant capacity was as follows: Yamagata>Hongmantang>Fuji. [1] Y existe una fuerte correlación positiva entre el contenido de sustancias fenólicas y la capacidad antioxidante.
3. Factores que afectan el contenido de los ingredientes activos en las manzanas
El contenido de los ingredientes activos en las manzanas depende no solo de la variedad, sino también de varios factores:
- Piezas de la fruta: la distribución de ingredientes activos en varias partes de las manzanas es extremadamente desigual. Múltiples estudios han demostrado consistentemente que el contenido depolifenoles(como antocianinas y flavonoles), fenoles totales y flavonoides totales en las cáscaras de frutas es significativamente más alto que el de la pulpa de la fruta.[3-4]Por ejemplo, se informa que el contenido total de polifenol en la cáscara de la manzana "Golden Crown" (115.52mggae/100g) es más de 2.6 veces mayor que la de la carne (44.33mggae/100g); El contenido de flavonoides total de la cáscara de fruta (291.19mg/100 g) es más de 3.3 veces el de la pulpa de fruta (87.38 mg/100 g). El contenido de flavonoides total en la cáscara de las manzanas "Red Fuji" (617.86 mg/100 g) es mucho más alto que el de sus semillas (84.05 mg/100 g) y carne. Por lo tanto, es crucial utilizar completamente la piel e incluso los residuos de frutas durante el procesamiento y la extracción.
- Etapa de desarrollo de la fruta: el contenido de los ingredientes activos cambia dinámicamente con el desarrollo de la fruta.[4]La investigación ha encontrado que durante el desarrollo de la fruta de 'Fuji' y 'New Red Star', el contenido de antocianinas en los aumentos de cáscara en las primeras etapas de desarrollo, alcanzando su valor más alto a fines de mayo, disminuye y se estabiliza después de mediados de julio; El contenido de antocianinas en la pulpa de la fruta ha disminuido y se ha mantenido estable desde mediados de agosto. Un estudio también ha demostrado claramente que el totalpolifenol, flavonoides, antocianina y capacidad antioxidante de manzanas son más alta en la etapa de fruta joven, y los ingredientes activos demuestran una tendencia decreciente con el proceso de desarrollo. El contenido de antocianinas aumenta con el desarrollo de la fruta.
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Región y medio ambiente: las manzanas de diferentes áreas, incluso de la misma variedad, pueden tener diferencias en sus ingredientes activos debido a factores como el clima, el suelo y los métodos de cultivo. La investigación sobre manzanas salvajes en Xinjiang y pequeñas manzanas en el noreste de China ha revelado la singularidad y diversidad de ingredientes activos en los recursos de Apple de diferentes regiones. [5-6]
4. Insights and Applications para la industria del extracto de plantas
Las diferencias significativas en los ingredientes activos entre las diferentes variedades de Apple proporcionan direcciones y desafíos importantes para la industria del extracto de plantas:
4.1 Selección de variedades de materia prima: la industria debe seleccionar con precisión las variedades de Apple en función de los ingredientes activos objetivo. Si se necesitan extractos de contenido de antocianina de gran altitud, se puede dar prioridad a cepas específicas de Fuji rojo, manzanas salvajes Xinjiang o manzanas verdes. Si se presta atención al ácido clorogénico o la epicatequina, el potencial de los recursos de manzanas silvestres en Xinjiang es enorme. Es crucial establecer un sistema de trazabilidad claro para las materias primas, incluida la variedad, el origen y el período de cosecha.
4.2 El enfoque de las piezas de procesamiento: dado que el contenido de ingredientes activos en la cáscara es mucho más alto que el de la carne, la producción de extractos debería priorizar el uso del procesamiento de Apple mediante - productos (como Peel y Pomace). Esto mejora la eficiencia de la extracción y el valor económico al tiempo que se alinea con el concepto de economía circular.
4.3 Optimización de la tecnología de proceso: el proceso de extracción de diferentes ingredientes activos debe optimizarse específicamente. Por ejemplo, la detección deantocianina B2a menudo se lleva a cabo por el método HPLC, con condiciones cromatográficas de la columna Phenomenex Luna C18; Fase móvil A: solución de ácido fosfórico al 0,5%, fase B: acetonitrilo de agua (50:50, v/v); Caudal: 1.0 ml/min; Temperatura de la columna: 30 grados; Longitud de onda de detección: 280 nm. En la producción, es necesario explorar las tecnologías de extracción, separación y purificación que son adecuadas para una gran escala -, alta eficiencia - y pueden maximizar la retención de la actividad.[3]
4.4 Estandarización y certificación de productos: debido a la variabilidad de los productos naturales, la industria necesita fortalecer el control de calidad, establecer rangos de contenido estándar basados en datos científicos y garantizar la estabilidad y confiabilidad de la potencia de diferentes lotes de productos. Al mismo tiempo, en - la investigación de profundidad sobre la biodisponibilidad y la eficacia clínica de los extractos de diferentes variedades proporciona una base sólida para el desarrollo de productos.
Los avances en biología molecular, metabolómica y otras tecnologías profundizarán nuestra comprensión de las vías biosintéticas y los mecanismos regulatorios de ingredientes activos en manzanas, facilitando la cría de nuevas variedades con contenido bioactivo mejorado. La exploración de profundidad en - del mecanismo de eficacia de la salud humana deextracto de manzanaTambién ampliará aún más su aplicación en alto valor -} - agregado alimentos funcionales, productos de salud, cosméticos y otros campos. Para obtener más detalles, conéctese con Serrisha desde Appchem. (Correo electrónico:cwj@appchem.cn;+86-138-0919-0407)
Referencia:
[1] Guo Ziwei, Hou Wenhe, Fu Hongbo. Cambios de sustancias fenólicas y capacidad antioxidante durante el desarrollo de la fruta de diferentes variedades de manzanas [j]. Shandong Agricultural Sciences, 2021, 53 (11): 35-44. Doi: 10.14083/j.issn.1001-4942.2021.11.006.
[2] Wang Yangi, Guo Yurong, Wang Yongtao. Análisis de composición fenólica y actividades antioxidantes de jugos de manzanas NFC de diferentes cultivares [J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2020, 20 (05): 74-83. Doi: 10.16429/j.1009-7848.2020.05.010.
[3] Wang Jiao, Song Xinbo, Liu Chenghang, Liu Dailin. Determinación de HPLC de proantocianidina B2 en diferentes variedades de manzanas [j]. Food Science, 2012, 33 (24): 293-295.
[4] Nei Lanchun, Sun Jianshe, LV Xia. El contenido y los cambios dinámicos de la procianidina en el fruto de diferentes cultivares de Malus domestica [J]. Journal of Plant Resources and Environment, 2004, (01): 16-18.
[5] Él Tianming, ni Weiru, Liu Qing. Análisis sobre tipos y contenidos de flavonoides en frutas de manzana salvaje de Xinjiang [j]. Shandong Agricultural Sciences, 2017, 49 (03): 46-51. Doi: 10.14083/j.issn.1001-4942.2017.03.009.
[6] Liu Chang, Zhao Jirong, Wang Kun. Análisis de componentes flavonoides y contenido de diferentes frutas de manzana en el noreste de China [J]. Bosque por - Producto y especialidad en China, 2020, (05): 25-28. Doi: 10.13268/j.cnki.fbsic.2020.05.007.