Majoritní fenolové sloučeniny v listech jakonu

Bc. Kristina Heřmanová

Master's thesis

Major phenolic compounds in yacon leaves

Abstract:

Jakon (Smallanthus sonchifolius) [(Poepp. & Endl.) H. Robinson] je vytrvalá bylina pocházející z Jižní Ameriky patřící do čeledi hvězdnicovitých. V oblasti And se používá již od předkolumbovských dob. Díky nízkým kalorickým hodnotám jeho kořenů a funkčním vlastnostem extraktů z jeho listů se však stále více pěstuje po celém světě. Je známo, že listy jakonu obsahují významné množství flavonoidů, fenolových kyselin a seskviterpenových laktonů, díky čemuž jsou významným zdrojem biologicky aktivních látek. Extrakty ze sušených jakonových listů vykazují antioxidační, protizánětlivé, antimikrobiální, protinádorové, antiparazitární, analgetické a kardiotonické vlastnosti. Mají také schopnost zachycovat volné radikály. Díky těmto vlastnostem může pravidelná konzumace jakonových listů pomoci předcházet kardiovaskulárním onemocněním, určitým typům rakoviny, hypoglykémii nebo zažívacím obtížím. Předmětem experimentální části této diplomové práce bylo stanovit množství celkových polyfenolů a fenolových kyselin v jednotlivých klonech listů jakonu ze sbírky Fakulty tropického zemědělství ČZU v Praze. Dalším záměrem bylo porovnat obsah celkových polyfenolů s obsahem fenolových kyselin v jednotlivých klonech. Na samotnou analýzu bylo použito 25 klonů jakonu původem z Peru, Bolívie a Ekvádoru. K vlastnímu stanovení obsahu celkových polyfenolových sloučenin byla použita spektrofotometrická analytická metoda. Zastoupení fenolových kyselin bylo detekováno vysokoúčinnou kapalinovou chromatografií (HPLC). Výsledné hodnoty byly vyhodnoceny v programu Statistica 12. Bylo zjištěno, že všechny klony jakonu obsahují značné množství polyfenolů i fenolových kyselin, jejichž množství se pohybovalo v širokém rozmezí. Obsah celkových polyfenolů byl stanoven od 7314 do 33092 μg GAE/g sušiny, přičemž největší množství bylo zjištěno u klonu PER 13 a nejnižší u klonu ECU 44. Množství fenolových kyselin se pohybovalo od 172 do 2706 μg/g sušiny. Nejbohatším klonem zde byl ECU 40 a naopak nejchudším BOL 21. Majoritní kyselinou klonů byla chlorogenová kyselina. Statistické vyhodnocení potvrdilo, že se obsah celkových polyfenolů i fenolových kyselin lišil v jednotlivých klonech listů jakonu. Naopak těsnou závislost mezi obsahem celkových polyfenolů a obsahem fenolových kyselin nebylo možné statisticky potvrdit. Mezi obsahy skutečně existovala závislost, konkrétně středně silná. Nicméně z výsledků vyplývá, že celkové polyfenoly tvořilo pouze 18,5 % fenolových kyselin. Zjištěné hodnoty ve většině případů odpovídaly výsledkům deklarovaným v literatuře. Vztah mezi obsahem celkových polyfenolů a fenolových kyselin nebyl však dosud předmětem zájmu mnoha studií. Nebylo tedy prokázáno, že by fenolové kyseliny tvořily většinu celkových polyfenolů, přesto však díky své silné antioxidační aktivitě významně přispívají k léčivým účinkům jakonu.

Abstract:

Yacon (Smallanthus sonchifolius) [(Poepp. & Endl.) H. Robinson] is a herbaceous perennial plant native to South America belonging to Asteraceae family. It has been used in the Andean region since pre-Columbian times. However, due to the low caloric values of its roots and the functional properties of extractions of its leaves, it is increasingly grown worldwide. Yacon leaves are known to contain significant amounts of flavonoids, phenolic acids and sesquiterpene lactones, making them an important source of bioactive compounds. Extracts of dried yacon leaves present a variety of pharmacological activities, including antioxidant, anti-inflammatory and antimicrobial, in addition to free radical scavenging, antitumor, antiparasitic, analgesic and cardiotonic properties. Thanks to these properties, regular consumption of yacon leaves can help prevent cardiovascular disease, certain types of cancer, hypoglycemia or digestive problems. The subject of the experimental part of this diploma thesis was to determine the amount of total polyphenols and phenolic acids in individual clones of yacon leaves from the collection of the Faculty of Tropical AgriSciences of the Czech University of Life Sciences in Prague. Another aim was to compare the content of total polyphenols with the content of phenolic acids in individual clones. For the analysis itself, 25 yacon clones native to Peru, Bolivia and Ecuador were used. A spectrophotometric analytical method was used to determine the content of total polyphenolic compounds. The presence of phenolic acids was detected by high performance liquid chromatography (HPLC). The resulting values were evaluated using Statistica 12 software. All yacon clones were found to contain significant amounts of both polyphenols and phenolic acids, which ranged widely. The content of total polyphenols was determined from 7314 to 33092 GAE/g dry matter, with the highest amount found in clone PER 13 and the lowest in clone ECU 44. The amount of phenolic acids ranged from 172 to 2706 μg/g dry matter. The richest clone here was ECU 40 and, conversely, the poorest was BOL 21. The major acid of the clones was chlorogenic acid. Statistical evaluation confirmed that the content of total polyphenols and phenolic acids varied among the clones of yacon leaves. On the contrary, the close relationship between the content of total polyphenols and the content of phenolic acids could not be statistically confirmed. There was indeed a dependence between the contents, namely a moderate one. However, the results show that total polyphenols accounted for only 18.5 % of the phenolic acids. The values found were in most cases consistent with the results declared in the literature. However, the relationship between total polyphenols and phenolic acids has not been the focus of many studies so far. Thus, phenolic acids have not been shown to account for the majority of total polyphenols, but nevertheless, due to their strong antioxidant activity, they contribute significantly to the medicinal effects of yacon.

Keywords

Folin-Ciocalteuovo činidlo, gallová kyselina, HPLC, polyfenoly, spektrofotometrie

Keywords

Folin-Ciocalteu reagent, gallic acid, HPLC, polyphenols, spectrophotometry

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Matyáš Orsák, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food and Nutrition