Antioxidační aktivita vybraných druhů jedlých hub a nastínění jejich možné aplikace ve vývoji funkčních potravin

Bc. Lucie Kubátová

Master's thesis

Antioxidant activity of selected species of edible fungi and outline of their possible use in development of functional foods

Abstract:

Antioxidační aktivita je schopnost látky vychytávat volné radikály, zabraňovat jejich vzniku či je převádět na nereaktivní nebo méně reaktivní formy. Volné radikály v těle vznikají přirozeně při různých biologických reakcích a jsou žádoucí, avšak při jejich vysoké koncentraci vzniká v těle stav oxidačního stresu. Oxidační stres může být zodpovědný za vývoj a sekundární patologii některých lidských onemocnění, jako jsou specifické typy rakovin, neurodegenerativní nemoci (např. Alzheimerova a Parkinsonova choroba) a zánětlivá onemocnění. Jedním z preventivních a terapeutických přístupů je administrace látek s antioxidačním potenciálem. Kromě ovoce, zeleniny a léčivých rostlin se dnes antioxidační aktivita hojně diskutuje a studuje rovněž i u houbového materiálu. Cílem magisterské práce bylo zjistit antioxidační účinky čtyř kmenů Hlívy ústřičné (Pleurotus ostreatus) a druhů Pleurotus pulmonarius a Pleurotus flabellatus. Dále vybrat vzorek s nejslibnějšími výsledky, který by se mohl následně využít při vývoji funkčních potravin sloužících pro prevenci nebo léčbu nemocí způsobených oxidačním stresem. Celkem bylo připraveno 6 vzorků houbového materiálu, které byly primárně testovány na antioxidační potenciál prostřednictvím dvou in vitro metod – DPPH a ORAC. Sekundárně se u vzorků stanovily protizánětlivé účinky enzymatickým in vitro testem za pomoci komerčního kitu a chemické složení prostřednictvím kapalinové chromatografie s hmotnostním spektrometrem (LC-MS) a plynové chromatografie s hmotnostním spektrometrem (GC-MS). V rámci experimentu bylo prokázáno, že nejvyšší hodnoty antioxidační aktivity vykazoval vzorek Pleurotus flabellatus s hodnotami 24,94 ± 5,38 μg TE/mg extraktu (DPPH) a 63,89 ± 3,99 μg TE/mg extraktu (ORAC). Oproti tomu nejslabší antioxidační účinek byl naměřen u vzorku Pleurotus ostreatus 5175, a to 4,28 ± 0,29 μg TE/mg extraktu (DPPH) a 21,68 ± 4,18 μg TE/mg extraktu (ORAC). Silné protizánětlivé účinky se projevily u tří vzorků, konkrétně se jednalo o Pleurotus ostreatus X (86,71 ± 1,94 %, hexan:diethyletherový extrakt a 86,84 ± 2,56 %, chloroformový extrakt), Pleurotus ostreatus 5175 (84,96 ± 2,17 %, hexan:diethyletherový extrakt a 82,21 ± 2,67 %, chloroformový extrakt) a Pleurotus flabellatus (70,59 ± 3,44 %, hexan:diethyletherový extrakt a 85,04 ± 0,73 %, chloroformový extrakt). Výsledky naznačují, že druh Pleurotus flabellatus by mohl být perspektivní pro budoucí vývoj funkčních potravin, avšak před jejich případným uvedením na trh bude nezbytné provést další studie, zaměřené zejména na potvrzení jejich farmakologických účinků v in vivo podmínkách a detailní chemické složení.

Abstract:

Antioxidant activity is the ability of a substance to trap free radicals, prevent their formation or convert them to non-active forms or to less reactive forms. Free radicals are formed in human body naturally and they develope during various biological reactions. On the other hand excessive formation of reactive species causes oxidative stress in the body. Oxidative stress could be responsible for the development and secondary pathology of some human diseases, such as specific types of cancer, neurodegenerative diseases (eg. Alzheimer's and Parkinson's disease) and inflammatory diseases. One of the preventive and therapeutic approaches is the administration of substances with antioxidant potential. In addition to fruits, vegetables and medicinal plants, antioxidant activity is now widely discussed and also studied in edible fungi. The aim of this master's thesis was to determine antioxidant effect of four species Oyster mushroom (Pleurotus ostreatus) a species Pleurotus pulmonarius a Pleurotus flabellatus. Next, select a sample with the most promising results that could continue to be used in the development of functional foods effective against oxidative stress related diseases (with special regard to inflammatory diseases). A total of 6 samples of fungal material were prepared and tested for antioxidant potential using an in vitro method based on the measurement of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical assay (DPPH) and oxygen radical absorbance capacity (ORAC). Secondary, the anti-inflammatory effects of samples were determined by enzymatic in vitro assay using a commercial kit and chemical composition by liquid chromatography mass spectrometer (LC-MS) and gas chromatography mass spectrometer (GC-MS). It was shown that the highest values of antioxidant activity were in the sample Pleurotus flabellatus, values 24,94 ± 5,38 μg TE/mg extract (DPPH) and 63,89 ± 3,99 μg TE/mg extract (ORAC). In contrast, the weakest antioxidant effect was measured in the sample Pleurotus ostreatus 5175, values 4,28 ± 0,29 μg TE/mg extract (DPPH) a 21,68 ± 4,18 μg TE/mg extract (ORAC). Strong anti-inflammatory effects were seen in three samples, namely Pleurotus ostreatus X (86,71 ± 1,94 %, Hex:Et2O extract and 86,84 ± 2,56 %, TCM extract), Pleurotus ostreatus 5175 (84,96 ± 2,17 %, Hex:Et2O extract and 82,21 ± 2,67 % TCM extract) and Pleurotus flabellatus (70,59 ± 3,44 %, Hex:Et2O extract and 85,04 ± 0,73 % TCM extract). Results suggest Pleurotus flabellatus species as prospective material for future development of functional foods. However, it is necessary to perform further studies which would be focused on their pharmacological effects under in vivo conditions and detailed characterization of their chemical composition.

Keywords

doplňky stravy, léčivé houby, oxidační stres, volný radikál, zánět

Keywords

medicinal fungi, oxidative stress, dietary suplements, free radical, inflammation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 7. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jan Tauchen, Ph.D.
• Reader: Johana Rondevaldová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Nutrition and Foodstuffs / Nutrition and Foodstuffs