Antioxidační aktivita nápoje Kombucha z různých druhů čajů

Bc. Karina Prikhodko

Master's thesis

Antioxidant activity of kombucha drinks from different types of teas.

Abstract:

Volné radikály jsou dobře známy jak pro své prospěšné, tak ale i škodlivé účinky. Jejich nadprodukce má za následek oxidační stres, škodlivý proces, který může být důležitý mediátor poškození buněčných struktur, včetně lipidů, membrán, proteinů a DNA. Mechanismy obrany organismu proti nadměrné produkci volných radikálů jsou zajištěny působením tzv. antioxidantů. O mnoha potravinářských produktech je známo, že obsahují bioaktivní složky, které mají vysokou antioxidační aktivitu. Mezi takové potraviny patři i kombucha – tradičně vyráběný nápoj, získaný fermentací slazeného čaje symbiotickou kulturou octových bakterií a kvasinek. Antioxidační aktivita nápoje je připisována především polyfenolům, sloučeninám produkovaným během fermentace a synergickému účinku různých sloučenin nacházejících se v černém a zeleném čaji. Čaje jsou považovány za standardní substráty pro pěstovaní kombuchy, nicméně ve snaze získat nápoj s atraktivnějšími a vylepšenými vlastnostmi se používají i alternativní materiály, jako například bylinkové nálevy. Cílem diplomové práce bylo stanovit antioxidační aktivitu a obsah fenolických sloučenin kombuchy vyráběné ze zeleného, černého, rooibos a lipového čaje a dále také ve vzorcích nefermentovaného čaje. Testovaní bylo provedeno pomocí Folin-Ciocalteuové (TPC) a DPPH metod. Nejlepší výsledky antioxidační aktivity a obsahu fenolických sloučenin prokázal vzorek kombuchy z černého čaje 12. den fermentace: 1546,78 ± 58,64 mg GAE/l (TPC) a IC 50 6,12 ± 1,81 µl/ml (DPPH). Bylo námi potvrzeno, že antioxidační aktivita a obsah fenolických sloučenin v kombuše se progresivně zvyšuje s dobou fermentace. Obsah fenolů kombuchy z černého, zeleného, rooibos a lipového čaje se od 5. do 12. dne fermentace zvýšil o 48, 41, 23 a 22 %, a hodnoty IC 50 klesly o 80, 47, 32 a 27 % ve stejném pořadí. Bylo provedeno porovnaní naměřených výsledků mezi vzorky kombuchy v závislosti na druhu použitého čaje. Výstupem bylo nalezení statisticky významného rozdílu mezi všemi variantami kombuchy. Výjimku představovaly vzorky kombuchy ze zeleného a černého čaje k 5. dni fermentace, mezi kterými se podle obsahu fenolů rozdíl neprokázal. Spolu s tím byla testována hypotéza, že obsah fenolických sloučenin a antioxidační aktivita u nefermentovaného čaje bude nižší než u kombuchy vyrobené ze stejného čaje. Hypotéza se potvrdila ve všech porovnávaných variantách, kromě hodnot IC 50 vzorků kombuchy ze zeleného čaje a nálevu zeleného čaje, mezi kterými rozdíl prokázán nebyl. Výsledky naznačují, že nápoj kombucha je velice perspektivní funkčních potravina. Její výroba je však stále převážně soustředěna v řemeslném sektoru. Podle literatury neexistují téměř žádné záznamy o systematických pokusech, zkoumajících vliv konzumace kombuchy na lidský organismus. Proto by analýza výhod a nevýhod konzumace tohoto nápoje mohla být oblast, na kterou je vhodné budoucí výzkum zaměřit. Měly by se objasnit zdraví prospěšná tvrzení, což by následně mohlo pomoci při propagaci tohoto nápoje mezi spotřebiteli.

Abstract:

Free radicals are well known for both their beneficial and harmful effects. Their overproduction results in oxidative stress, a damaging process that can be an important mediator of damage to cellular structures, including lipids, membranes, proteins and DNA. The body's defence mechanisms against excessive free radical production are provided by the action of socalled antioxidants. Many food products are known to contain bioactive ingredients that have high antioxidant activity. Among such foods is kombucha, a traditionally produced beverage obtained by fermenting sweetened tea with a symbiotic culture of vinegar bacteria and yeast. The drink's antioxidant activity is attributed mainly to polyphenols, compounds produced during fermentation, and the synergistic effect of various compounds found in black and green tea. Teas are considered standard substrates for growing kombucha, however, alternative materials such as herbal infusions are also used in an attempt to obtain a drink with more attractive and improved properties. The aim of the thesis was to determine the antioxidant activity and phenolic compound content of kombucha produced from green, black, rooibos and lime tea and also in samples of unfermented tea. The testing was carried out using Folin-Ciocalteu (TPC) and DPPH methods. The best results for antioxidant activity and phenolic compound content were shown by the black tea kombucha sample on day 12 of fermentation: 1546.78 ± 58.64 mg GAE/l (TPC) and IC 50 6.12 ± 1.81 µl/ml (DPPH). It was confirmed by us that the antioxidant activity and phenolic compound content of kombucha increased progressively with fermentation time. The phenolic content of black, green, rooibos and lime tea kombucha increased by 48, 41, 23 and 22%, respectively, from the 5th to the 12th day of fermentation, and the IC 50 values decreased by 80, 47, 32 and 27%, respectively. A comparison of the measured results was made between kombucha samples depending on the type of tea used. The result was the finding of a statistically significant difference between all kombucha variants. The exception was the green and black tea kombucha samples at day 5 of fermentation, which showed no difference in phenolic content. Along with this, the hypothesis that the phenolic compound content and antioxidant activity of the unfermented tea would be lower than that of kombucha made from the same tea was tested. The hypothesis was confirmed in all variants compared, except for the IC values of 50 samples of kombucha from green tea and green tea infusion, between which no difference was demonstrated. The results suggest that kombucha drink is a very promising functional food. However, its production is still largely concentrated in the artisanal sector. According to the literature, there are almost no records of systematic trials investigating the effects of kombucha consumption on the human body. Therefore, analyzing the advantages and disadvantages of consuming this beverage could be an area where future research should focus. Health claims should be clarified, which could then help in promoting the drink among consumers.

Keywords

Kombucha, Scoby, Antioxidační aktivita, Čaj, DPPH, TPC

Keywords

Kombucha, Antioxidant activity, Tea, Scoby, DPPH, TPC

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Boris Hučko, CSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food and Nutrition