41
LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS MEDICINOS AKADEMIJA FARMACIJOS FAKULTETAS ANALIZINĖS IR TOKSIKOLOGINĖS CHEMIJOS KATEDRA MILDA STATKAITYTĖ MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM L.) SAUSŲJŲ EKSTRAKTŲ, TYRIMAS EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS (ESC) METODU Magistro baigiamasis darbas Darbo vadovas Doc. Dr. Andrejus Ževžikovas KAUNAS, 2018

MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

MEDICINOS AKADEMIJA

FARMACIJOS FAKULTETAS

ANALIZINĖS IR TOKSIKOLOGINĖS CHEMIJOS KATEDRA

MILDA STATKAITYTĖ

MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM

SATIVUM L.) SAUSŲJŲ EKSTRAKTŲ, TYRIMAS EFEKTYVIOSIOS

SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS (ESC) METODU

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas

Doc. Dr. Andrejus Ževžikovas

KAUNAS, 2018

Page 2: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

2

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

MEDICINOS AKADEMIJA

FARMACIJOS FAKULTETAS

ANALIZINĖS IR TOKSIKOLOGINĖS CHEMIJOS KATEDRA

TVIRTINU:

Farmacijos fakulteto dekanė Prof. dr. Ramunė Morkūnienė

Data

MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM

SATIVUM L.) SAUSŲJŲ EKSTRAKTŲ, TYRIMAS EFEKTYVIOSIOS

SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS (ESC) METODU

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas

Doc. Dr. Andrejus Ževžikovas

Data

Recenzentas Darbą atliko

Magistrantė

Vardas, pavardė, parašas Milda Statkaitytė

Data Data

KAUNAS, 2018

Page 3: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

3

TURINYS

SANTRUMPOS ....................................................................................................................................... 7

ĮVADAS ................................................................................................................................................... 8

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI ................................................................................................... 10

1. LITERATŪROS APŽVALGA ....................................................................................................... 11

1.1 Allium sativum L. botaninė charakteristika ............................................................................. 11

1.2 Cheminė Allium sativum L. charakteristika ............................................................................. 11

1.2.1 Fizikocheminės OSJ savybės ir jų metabolizmas ............................................................ 12

1.3 Valgomųjų česnakų ekstraktai ................................................................................................. 14

1.4 OSJ, esančių Allium sativum L., farmakologinis poveikis ...................................................... 15

1.4.1 OSJ vaidmuo vėžio gydyme ............................................................................................. 15

1.4.2 OSJ poveikis širdies ir kraujagyslių sistemai ................................................................... 15

1.4.3 OSJ antimikrobinis poveikis ............................................................................................ 16

1.4.4 OSJ priešuždegiminis ir antioksidantinis poveikis ........................................................... 16

1.4.5 OSJ biologinis prieinamumas ........................................................................................... 17

1.5 Metodai, taikomi OSJ kokybinėje ir kiekybinėje analizėje ..................................................... 18

2. TYRIMO METODIKA .................................................................................................................. 20

2.1 Tyrimo objektas ....................................................................................................................... 20

2.1.1 Tirtų maisto papildų sudėtis ............................................................................................. 20

2.2 Tyrimo metu naudota efektyviosios skysčių chromatografijos metodika ............................... 21

2.2.1 Cheminiai reagentai .......................................................................................................... 21

2.2.2 Aparatūra .......................................................................................................................... 22

2.2.3 Tyrimo sąlygos ................................................................................................................. 22

2.2.4 Etaloninio tirpalo paruošimas ........................................................................................... 22

2.2.5 Mėginių paruošimas analizei ............................................................................................ 23

3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS ............................................................................................. 24

3.1 Maisto papildų, turinčių valgomųjų česnakų sausųjų ekstraktų, kokybinis įvertinimas ......... 24

Page 4: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

4

3.2 Maisto papildų, turinčių valgomųjų česnakų sausųjų ekstraktų, kiekybinis įvertinimas ........ 29

4. IŠVADOS ....................................................................................................................................... 35

5. PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS ............................................................................................. 36

LITERATŪROS SĄRAŠAS .................................................................................................................. 37

Page 5: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

SANTRAUKA

M. Statkaitytės magistro baigiamasis darbas/ mokslinis vadovas Doc. Dr. Andrejus Ževžikovas;

Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Farmacijos fakulteto Analizinės ir toksikologinės chemijos

katedra. – Kaunas

Pavadinimas: Maisto papildų, turinčių valgomųjų česnakų (Allium sativum L.) sausųjų ekstraktų,

tyrimas efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodu.

Raktiniai žodžiai: Allium sativum, valgomieji česnakai, organiniai sieros junginiai, efektyvioji

skysčių chromatografija, ESC, maisto papildai.

Tyrimo tikslas: taikant ESC metodą kokybiškai ir kiekybiškai įvertinti pasirinktus Lietuvos ir

Lenkijos vaistinėse parduodamus maisto papildus, sudėtyje turinčius valgomųjų česnakų (Allium

sativum L.) sausųjų ekstraktų.

Tyrimo uždaviniai: taikant ESC metodiką identifikuoti organinius sieros junginius, esančius

pasirinktų maisto papildų sudėtyje. Taikant ESC metodiką įvertinti identifikuotų junginių kiekį, esantį

valgomųjų česnakų sausajame ekstrakte, ir palyginti jį skirtinguose maisto papilduose. Palyginti

nustatytą organinių sieros junginių kiekį su kiekiu, deklaruojamu gamintojo ant maisto papildų

pakuočių.

Tyrimo objektas ir metodai: Skirtingose Europos šalyse pagaminti 7 maisto papildai, kurių sudėtyje

yra sausojo česnakų ekstrakto, notifikuoti Lietuvoje ir Lenkijoje ir parduodami šių šalių vaistinėse.

Mėginiai analizei buvo paruošti dviem būdais: slopinant fermentą alinazę ir jį aktyvinant. Kokybinė ir

kiekybinė organinių sieros junginių analizė atlikta taikant ESC metodą. Naudota tirpiklių sistema: A –

natrio-divandenilio fosfato dihidratas ir 1-heptansulfoninės rūgšties monohidrato natrio druska, B –

acetonitrilas, natrio-divandenilio fosfato dihidratas ir 1-heptansulfoninės rūgšties monohidrato natrio

druska. Kolonėlė termostatuota prie 38 °C temperatūros, mobilios fazės tekėjimo greitis 0,4 ml/min.

Detekcijai naudotas 208 nm UV šviesos bangos ilgis.

Tyrimo rezultatai ir išvados: Maisto papilduose, turinčiuose valgomųjų česnakų ekstrakto, buvo

identifikuoti šie junginiai: (-)-L-aliinas, SAC, GLUAlCs, GLUPeCs, GLUPheAla slopinant fermentą

alinazę ir SAC, GLUAlCs, GLUPeCs, GLUPheAla ir alicinas aktyvinant alinazę. Iš 7 pasirinktų

maisto papildų tik 2 turėjo atitinkamą chromatografinį profilį. Nustatyti alicino ir aliino kiekiai

neatitinka maisto papildų (MP3 ir MP6) gamintojų deklaruojamų kiekių ant pakuotės. GLUAlCs

kiekis atitinka 95,24% (slopinant alinazę) ir 97% (aktyvinant alinazę) ant MP3 nurodytos reikšmės.

Page 6: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

SUMMARY

Title: Analysis of food supplements containing garlic (Allium sativum L.) dry extract using high-

performance liquid chromatography (HPLC) method.

Key words: Allium sativum, garlic, organic sulfur compounds, high performance liquid

chromatography, food supplements.

Aim: to qualitatively and quantitatively evaluate food supplements containing garlic (Allium sativum

L.) dry extract sold in Lithuanian and Polish pharmacies using high HPLC method.

Objectives: to identify organic sulfur compounds in the contents of food supplements using HPLC. To

evaluate quantity of identified compounds using HPLC and compare determined quantities of

identified compounds in different food supplements. To compare determined quantities of organic

sulfur compounds with quantities declared by manufacturer on the labels.

Object and method: 7 food supplements containing garlic dry extract sold in Lithuanian and Polish

pharmacies from different European manufacturers. The samples were prepared in two ways: by

inhibiting and activating enzyme alliinase. Qualitative and quantitative analysis of organic sulfur

compounds was performed using HPLC method. As eluent A was used the mixture of sodium

dihydrogen phosphate dehydrate, 1-heptanesulfonic acid sodium salt monohydrate and as eluent B -

the mixture of acetonitrile, sodium dihydrogen phosphate dehydrate and 1-heptanesulfonic acid

sodium salt monohydrate. The column was thermostated at 38 ºC, the flow rate of 0,4 ml/min was

used. Detection was performed at 208 nm wavelength UV-light.

Results and conclusions:

After inhibiting the enzyme alliinase, (-)-L-Alliin, SAC, GLUAlCs, GLUPeCs, GLUPheAla were

identified. After activating alliinase, allicin (diallyl thiosulfinate) was identified as well. The results

show that only 2 supplements out of 7 comply with the requirements of chromatographic profiles.

Determined amounts of allicin and alliin do not comply with the data provided on a label of food

supplement-3 and 6. Determined amount of GLUAlCs complies with 95,24% (by inhibiting alliinase)

and 97% (by activating alliinase) amount provided on the label of food supplement-3.

Page 7: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

7

SANTRUMPOS

DADS - dialildisulfidas

DATS - dialiltrisulfidas

ESC - efektyvioji skysčių chromatografija

GLUAlCs - γ-glutamil-S-alil-L-cisteinas

GLUPeCs - γ-glutamil-S-(trans-1-propenil)-L-cisteinas

GLUPheAla - γ-glutamilfenilalaninas

IL - interleukinas

JAV - Jungtinės Amerikos Valstijos

LSMU - Lietuvos sveikatos mokslų universitetas

MP - maisto papildas

OSJ – organiniai sieros junginiai

SAC - S-alil-L-cisteinas

TNF-α - navikų nekrozės faktorius alfa

UV - ultravioletinės šviesos spinduliuotė

Page 8: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

8

ĮVADAS

Šiomis dienomis susidomėjimas maisto papildais tiek Europos, tiek JAV šalyse vis didėja [1].

Pacientai gali rinktis iš didėlės įvairovės skirtingų papildų formų – tablečių, kapsulių, miltelių, lašų,

gėrimų, kuriuos neretai gali įsigyti ne tik vaistinėse, bet ir maisto parduotuvės ar prekybos centruose

[1,2]. Maisto papildų sudėtyje dažniausiai randama įvairių vitaminų, mineralų, aminorūgščių,

angliavandenių, riebalų rūgščių, skaidulinių medžiagų ar jų derinių, taip pat tam tikrų augalų dalių ar

augalinių ekstraktų [1].

Valgomasis česnakas (Allium sativum L.) – vienas iš seniausiai pasaulyje kultivuojamų

augalų, naudojamas kasdieniniame gyvenime ne tik kulinarijoje, bet ir medicininiams tikslams [3].

Teigiamas valgomųjų česnakų poveikis žmogaus sveikatai pastebimas jau tūkstančius metų, o Allium

sativum L. priskiriamas vieniems iš labiausiai ištyrinėtų vaistinių augalų ir dėl savo terapinių savybių

yra pripažįstamas visame pasaulyje [4,5,6]. Nuomonė, jog česnakų vartojimas artimai susijęs su geros

sveikatos būklės palaikymu, plačiai paplitusi Vakarų šalyse, todėl neretai maisto papildų, sudėtyje

turinčių valgomųjų česnakų, yra parduodama ne mažiau nei populiariausių receptinių vaistų [7]. Dėl

naudingų ir gydomųjų valgomųjų česnakų svogūnų skiltelių savybių sveikatos specialistai dažnai

rekomenduoja įvairius maisto papildus, savo sudėtyje turinčius skirtingų valgomųjų česnakų formų

[6,8]. Tokie maisto papildai turi savų privalumų: jų lengva rasti ir įsigyti įvairiose šalyse, dažniausiai

parduodami už pacientams prieinamą kainą [6,8].

Česnakų skiltelėse ir jų ekstraktuose nustatomi šimtai cheminių medžiagų, tačiau jų

farmakologinis poveikis dažniausiai siejamas su česnakų sudėtyje esančiais organiniais sieros

junginiais (OSJ) [9,10]. Atlikta nemažai mokslinių tyrimų, kuriuose pastebėta, jog valgomųjų česnakų

OSJ būdingas širdies ir kraujagyslių sistemos ligų ir vėžio riziką mažinantis veikimas, antimikrobinis

poveikis bei antioksidantinės ir priešuždegiminės savybės [3,11].

Visgi prekyboje randamuose maisto papilduose OSJ profiliai yra nevienodi [12]. Valgomųjų

česnakų svogūnų skiltelių OSJ turinys kinta tiek kultivavimo, tiek sandėliavimo metu, gamybos metu

česnakai apdirbami skirtingais būdais, dėl šios priežasties galutiniuose produktuose gali būti

nustatomos skirtingos biologiškai aktyvios medžiagos ar jų kiekiai [12,13]. Nors maisto papildai su

valgomųjų česnakų ekstraktais šiomis dienomis yra plačiai vartojami, visgi juose esantys bioaktyvūs

junginiai yra beveik neanalizuojami [14]. Todėl pritaikius tinkamą metodiką svarbu šiuose maisto

papilduose identifikuoti OSJ (pavyzdžiui, aliiną) ir atlikti jų kiekybinę analizę, tam kad būtų užtikrinta

maisto papildų kokybė ir jos kontrolė [13,15,16].

Ankstesnio tyrimo, atlikto LSMU Analizinės ir toksikologinės chemijos katedroje, metu buvo

kokybiškai ir kiekybiškai vertinami maisto papildai, turintys valgomųjų česnakų miltelių, bei

valgomųjų česnakų skiltelių ištraukos [17], todėl šis tyrimas buvo atliekamas kaip tęstinis praėjusios

Page 9: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

9

analizės darbas, kurio tikslas – taikant efektyviosios skysčių chromatografijos metodą kokybiškai ir

kiekybiškai įvertinti pasirinktus Lietuvos ir Lenkijos vaistinėse parduodamus maisto papildus,

turinčius valgomųjų česnakų (Allium sativum L.) sausųjų ekstraktų.

Dalis atlikto tyrimo rezultatų buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje (1 priedas).

Page 10: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

10

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI

Darbo tikslas: taikant efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodą kokybiškai ir

kiekybiškai įvertinti pasirinktus Lietuvos ir Lenkijos vaistinėse parduodamus maisto papildus,

turinčius valgomųjų česnakų (Allium sativum L.) sausųjų ekstraktų.

Darbo uždaviniai:

1. Taikant ESC metodiką identifikuoti organinius sieros junginius, esančius pasirinktų maisto papildų

sudėtyje.

2. Taikant ESC metodiką įvertinti identifikuotų junginių kiekį, esantį valgomųjų česnakų sausajame

ekstrakte, ir palyginti jį skirtinguose maisto papilduose.

3. Palyginti nustatytą OSJ kiekį su kiekiu, deklaruojamu gamintojo ant maisto papildų pakuočių.

Page 11: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

11

1. LITERATŪROS APŽVALGA

1.1 Allium sativum L. botaninė charakteristika

Valgomasis česnakas – Allium sativum L. – priklauso česnakinių Alliaceae šeimai, pradėtas

kultivuoti centrinėje Azijoje, šiuo metu auginamas visame pasaulyje [4].

Tai vienaskiltis, daugiametis svogūninis augalas, užaugantis iki 1,2 m aukščio [5,7,18]. Jo

stiebas tiesus, svogūnas būna 30-60 cm aukščio [19]. Svogūną sudaro apie 4-20 skiltelių, kurias dengia

bendra sausa membrana [19]. Apytikslis vienos skiltelės svoris – 1 g [3]. Skiltelė į svogūną išauga

plantacijos metu [3]. Svogūnas – tai vienintelė česnako dalis, naudojama gydymo tikslams [3].

Valgomųjų česnakų lapai linijiški, lygūs, plokšti, jų plotis 1-2,5 cm, aukštis 30-60 cm, viršūnė

smaili [19]. Lapų dažniausiai būna nuo 4 iki 12 [20]. Žiedai balkšvos arba šviesiai rožinės spalvos,

išsidėstę ant žiedynkočio, kylančio tiesiai iš svogūno, kartu jie sudaro skėčio formos žiedyną [3].

Žiedų ilgis – apie 3 mm, žiedynas išauga iki 25 cm [20]. Žiedų skaičius kintantis, jie retai

prasiskleidžia, kartais žiedų apskritai nebūna ir augalas nuvysta su pumpurais [19]. Tarp žiedų

išsidėstę maži svogūnėliai, kuriais augalas dauginasi [3]. Gamtoje žiedai yra hermafroditai,

apdulkinami bičių ir kitų vabzdžių [3]. Sėklų valgomieji česnakai turi retai [19].

Idealiausia valgomuosius česnakus kultivuoti dirvožemyje, kurio pH svyruoja nuo 6 iki 7,

vengiant per didelio drėkinimo [3].

1 pav. Valgomasis česnakas (Allium sativum L.)

1.2 Cheminė Allium sativum L. charakteristika

Česnakų svogūnų skiltelėse yra daugiau nei 2000 biologiškai aktyvių medžiagų: lakūs,

vandenyje arba riebaluose tirpūs OSJ, eteriniai aliejai, maistinės skaidulos, apie 32% cukrų (fruktozė,

Page 12: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

12

gliukozė, inulinas, arabinozė), flavonoidai ir pektinas [21,22]. Česnakų svogūnų skiltelėse taip pat

gausu baltymų, kalcio, magnio, geležies, kalio, cinko, arginino, saponinų, polifenolių ir seleno,

randama vitamino A, vitaminų B6 ir B1 bei vitamino C [3]. Jų sudėtyje nustatoma 17 aminorūgščių:

lizinas, histidinas, argininas, asparto rūgštis, treoninas, serinas, glutaminas, prolinas, glicinas, alaninas,

cisteinas, valinas, metioninas, izoleucinas, leucinas, triptofanas ir fenilalaninas [23].

1.2.1 Fizikocheminės OSJ savybės ir jų metabolizmas

Allium sativum L. svogūnų skiltelių sudėtyje taip pat identifikuojama apie 100 sieros turinčių

junginių, pasižyminčių farmakologinėmis savybėmis [4]. Jiems priskiriami tiosulfinatai, ajoenai,

vinilditiinai ir sulfidai – aliino skilimo produktai [21].

Aliinas (cisteinsulfoksidas) – natūraliai randama nebaltyminė aminorūgštis, kuri veikiant

fermentui alinazei yra konvertuojama į aliciną, kuris suteikia būdingą česnakui kvapą [19,21,22].

Chemiškai aliinas yra sintezuojamas į 2 stereoizomerus: L-(+) ir L-(−)-alliiną, tačiau natūraliai aliinas

randamas tik (+) formos [24]. Aliinas yra nestabilus aukštesnėje nei 100 °C temperatūroje [12].

Alinazė suskaido aliiną į 2-propensulfeno rūgštį, amoniaką ir piruvo rūgštį [20]. Kai reaguoja

dvi sulfeno rūgšties molekulės tarpusavyje, išsiskiria vandens molekulė ir susidaro alicinas [20].

Alicino sintezės reakcija pavaizduota 2 paveiksle [20].

2 pav. Alicino sintezė iš aliino. Modifikuota iš S. M. Shende (2017) [20]

Alinazė – tai fermentas, kuriam būdinga ketvirtinė struktūra [12]. Jis aktyvinamas česnakus

smulkinant ar traiškant [11]. Alinazės veikimui optimali temperatūra – 35-37 °C [12]. Šis fermentas

yra denatūruojamas karščiu (esant daugiau nei 60 °C alinazė tampa neaktyvi), taip pat pH esant < 3,5

(pvz., skrandyje) ir naudojant nepolinius tirpiklius [4,9].

Page 13: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

13

Alicinas sudaro apie 70-80% bendrojo tiosulfinatų kiekio [4]. Laikoma, jog 1 mg aliino yra

ekvivalentiškas 0,45 mg alicino [7]. Alicinas – tai bespalvis, bekvapis, vandenyje tirpus junginys [3].

Jis nestabilus, greitai suyra ir tuomet susiformuoja įvairūs riebaluose tirpūs junginiai kaip tiosulfinatai

(dialilsulfidas, dialildisulfidas (DADS), dialiltrisulfidas (DATS)), vinilditiinas ir ajoenai [25]. Alicino

skilimo produktai pavaizduoti 3 paveiksle [24].

3 pav. Alicino skilimo produktai. Modifikuota iš B. Dethier (2012) [24]

Be šių lipiduose tirpių junginių česnakų sudėtyje taip pat nustatoma vandenyje tirpių OSJ

[26]. Kai česnakų svogūnai yra ekstrahuojami vandeniniu tirpalu, veikiant fermentui γ-

glutamiltranspeptidazei γ-glutamil-S-alil-L-cisteinai (GLUAlCs) yra konvertuojami į S-alil-L-cisteinus

(SAC) [8,26]. Ši GLUAlCs transformacijos reakcija pavaizduota 4 paveiksle [26].

4 pav. GLUAlCs transformacija. Modifikuota iš T. Zeng (2012) [26]

Page 14: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

14

Česnakų svogūnų ekstraktuose randami SAC ir trans-S-1-propenil-L-cisteinas bei maži

kiekiai S-metil-L-cisteino [6,26]. Šie hidrofiliniai junginiai yra stabilūs kietoje būsenoje ar

vandeniniame tirpale esant neutralioms ar švelniai silpnai rūgštinėms sąlygoms, bekvapiai, jiems

būdingas švelnesnis skonis lyginant su riebaluose tirpiais junginiais [6,26].

1.3 Valgomųjų česnakų ekstraktai

Gaminant maisto papildus naudojamos šviežios, džiovintos ar šalčiu džiovintos valgomųjų

česnakų svogūnų skiltelės, jų aliejus ar brandintas ekstraktas [3]. Pačios populiariausios formos,

naudojamos maisto papilduose – tai eterinis aliejus ir jo maceratas, česnakų milteliai ir česnakų

ekstraktas [3]. Kartais vartojamos česnakų svogūnų sultys, sirupas ar tinktūra, taip pat česnakų piliulės

virškinimui gerinti [3].

Česnakų svogūnų skiltelių ekstrakto biologinis aktyvumas priklauso nuo jo paruošimo būdo

[4]. Česnakai, naudojami ekstraktams, dažniausiai yra auginami specialiose plantacijose, kur jiems

sukuriamos palankios organinės sąlygos [27]. Visos arba susmulkintos česnako skiltelės yra mirkomos

išgrynintame vandenyje arba praskiestame etanolyje plieninėse talpyklose įvairius laiko tarpus [27].

Tiek sausi, tiek skysti ekstraktai gali būti gaminami trumpos hidroalkoholinės ekstrakcijos

metu [6,9]. Tokie ekstraktai yra išreiškiami kaip sunaudoto česnako skiltelių kiekio ir galutinio

produkto tūrio ar svorio vieneto santykis [9]. Gautų ekstraktų cheminė sudėtis ir juose esančių junginių

stabilumas dažniausiai yra nepastovus [9]. Hidroalkoholinės ekstrakcijos metu pridedant metanolio ir

etanolio lengviau gali būti inaktyvinami alinazės ir peroksidazės izofermentai [6]. Česnakų svogūnų

skiltelių ekstraktai taip pat gali būti gaunami garinant, purškimo būdu džiovinant ar liofilizuojant

skystą ekstraktą [6]. Norint ekstraktuose išlaikyti lakius junginius dažnai naudojamos azoto dujos arba

skystas azotas [6].

Komerciniuose valgomųjų česnakų produktuose esanti paros dozė turėtų būti lygi bent 4000

mg šviežių česnakų (1-2 skiltelėms) [28]. Ši dozuotė atitinka bent 10 mg aliino arba 4000 µg bendrojo

alicino potencialo [28]. Suaugusiems dienos dozė yra 2-5 g šviežių česnakų (apytiksliai 1 skiltelė), 0,4-

1,2 g sausų miltelių, 2-5 mg aliejaus, 300-1000 mg česnakų ekstrakto arba kitų formų, kuriose yra 2-5

mg alicino [29].

Page 15: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

15

1.4 OSJ, esančių Allium sativum L., farmakologinis poveikis

Moksliniai tyrimai pabrėžia, jog OSJ turi gydomąjį potencialą įvairių ligų gydyme ir

profilaktikoje. Manoma, jog česnakų svogūnų skiltelėse esantys OSJ pasižymi priešvėžinėmis, širdies

ir kraujagyslių sistemą veikiančiomis, antimikrobinėmis, antioksidantinėmis, priešuždegiminėmis

savybėmis [10]. Toliau apžvelgti moksliniai tyrimai, kurie buvo vykdyti analizuojant šiuos poveikius.

1.4.1 OSJ vaidmuo vėžio gydyme

Studijuojant įvairias Allium sativum L. formas buvo pastebėtas priešvėžinis aktyvumas, kuris

siejamas su česnakų svogūnų skiltelėse esančiais OSJ [30]. Tyrimų in vitro ir su gyvūnais metu

nustatyta, jog šie junginiai mažina navikų pasireiškimo dažnį krūties, kraujo, šlapimo pūslės, storosios

žarnos, odos, stemplės ir plaučių vėžio atvejais [31]. Mokslininkai, tirdami gyvūnų modelius

pastebėjo, jog SAC lėtina cheminiu būdu sukeltų ir transplantuotų navikų augimą [30]. Tyrimų in vitro

rezultatai rodo, kad DADS reikšmingai keičia HeLa žmogaus gimdos kaklelio vėžinių ląstelių augimą

ir skatina jų apoptozę [32]. Kadangi česnakų skiltelėse esantys junginiai sugeba slopinti navikų

vystymąsi skirtinguose audiniuose, manoma, jog veikimo mechanizmas galėtų būti bendras ląstelinis

atsakas (kancerogenų formavimosi ir bioaktyvacijos slopinimas, intensyvesnis DNR atkūrimas ar

apoptozė), o ne specifinis audinių pokytis [33].

1.4.2 OSJ poveikis širdies ir kraujagyslių sistemai

Gausu mokslinių tyrimų, kurių metu nustatyta, jog česnakų vartojimas turi įtakos

kraujospūdžio pakitimams [30]. Vieno tyrimo metu buvo analizuojami lengva hipertenzija sergantys

pacientai, kuriems būdingas padidėjęs cholesterolio kiekis, ir nustatyta, jog suvartojant 900 mg

česnakų miltelių per dieną, sumažėja diastolinis kraujo spaudimas lyginant su česnakų

nevartojančiomis grupėmis [30]. In vivo tyrimų su gyvūnais metu pastebėta, kad skiriant česnakų

skiltelių ekstraktą gyvūnams, kuriems būdinga hipertenzija, jų kraujospūdis sumažėjo nuo aukšto iki

normalaus [11]. In vitro tyrimų metu patvirtintas česnakų svogūnuose esančių sieros junginių

gebėjimas keisti kraujagyslių diametrą: raudonieji kraujo kūneliai konvertuoja česnakų organinius

polisulfidus į vandenilio sulfidą, kuris mažomis dozėmis apsaugo širdies audinius [28].

Išanalizavus įvairių tyrimų rezultatus pastebėta, jog česnakams būdingas serumo lipidų kiekį

normalizuojantis poveikis [26]. Skirtingų atsitiktinių imčių tyrimų rezultatai rodo, jog česnakų skiltelės

Page 16: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

16

mažina bendrojo cholesterolio kiekį apie 10% ir gerina didelio tankio ir mažo tankio lipoproteinų

santykį (HDL/LDL) [30]. Tiriant gyvūnus (triušius, žiurkes, viščiukus, kiaules) pastebėta, kad česnakų

ekstraktui būdingas plazmos lipidų ir cholesterolio koncentraciją mažinantis poveikis [26,27]. Virtų

česnakų skiltelių analizės ir eksperimentinių tyrimų su žiurkių hepatocitų kultūromis ir žmonių HepG2

ląstelėmis metu nustatyta, kad jie reikšmingai mažina lipogenezę kepenyse – slopina baltymus, kurie

dalyvauja cholesterolio ir riebiųjų rūgščių sintezėje [7,26].

1.4.3 OSJ antimikrobinis poveikis

Česnakų svogūnų skiltelėms būdingas platus antimikrobinio aktyvumo spektras prieš įvairias

bakterijų, virusų, parazitų, pirmuonių ir grybelių rūšis [28]. Mokslinių tyrimų duomenys rodo, kad

česnakai aktyvūs prieš Staphylococcus, Salmonella, Vibrio, Mycobateria ir Proteus rūšies bakterijas ir

tokias bakterijas kaip Shigella dysenteriae, Pseudomnonas aeruginosa, Eshceria coli [10,28]. Tyrimų

metu taip pat buvo nustatyta, jog chloroforminiai ir etanoliniai česnakų ekstraktai yra pakankamai

efektyvūs prieš meticilinui atsparias Staphylococcus aureus padermes, įrodytas reikšmingas česnakų

ekstraktų poveikis prieš steptomicinui atsparias S. aureus ir E. coli padermes skiriant ekstraktą vieną

bei kartu su streptomicinu [10,34].

Tyrimų su virusais rezultatai rodo, kad citomegalo, influenza B, 1 ir 2 tipo Herpes simplex, 3

tipo Parainfluenza, Vaccinia, pūslelinio stomatito virusai ir 2 tipo žmogaus rinovirusai yra jautrūs

česnakų ekstraktams [10]. Mokslinių analizių metu nustatyta, kad vandeniniai česnakų skiltelių

ekstraktai (2-5 mg/ml) slopino Helicobacter pylori proliferaciją, o H. Pylori kolonizacija skrandžio

gleivinėje – vienas iš gastritą ir skrandžio vėžį sukeliančių faktorių [33]. Atliekant tyrimus in vitro

pastebėta, kad ajoenas slopina ligas sukeliančių grybelių tokių kaip Alternaria sonali, A. tuneissima, A.

tritiana, Alternaria species, Colletotricum species, Curvularia species, Fusarium lini, Fusarium

oxysporum, F. semictum, F. udum sporų augimą [20].

1.4.4 OSJ priešuždegiminis ir antioksidantinis poveikis

Įvykdžius česnakų skiltelių ekstrakto analizę in vitro pastebėta, kad jis slopina uždegiminių

citokinų tokių kaip navikų nekrozės faktorius alfa (TNF-α), interleukino (IL)-1α, IL-6 ir interferono-

gamybą [35]. Tiriant česnakų OSJ poveikį pelių makrofagų ląstelėms nustatyta, kad DATS taip pat

slopina IL-10, IL-12, KC ir MCP-1 citokinus [36]. Vertinant DATS poveikį gyvūnų modeliams,

kuriuose dirbtinai sukeltas uždegimas, taip pat pastebėtas priešuždegiminis aktyvumas – DATS

Page 17: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

17

slopino lipopolisacharidų sukeltą pelių letenėlių edemą mažindamas IL-6, MCP-1 ir TNF-α kiekius

serume [36].

Atliekant mokslinius tyrimus, kuriuose analizuojamas česnakų svogūnų skiltelių

farmakologinis poveikis, buvo pastebėtas ir antioksidantinis veikimas. Tyrimų in vivo metu nustatyta,

kad pelėms, kurioms buvo skiriama didelį cholesterolio kiekį turinti dieta ir česnakų ekstraktas per os,

papildomas česnakų ekstrakto vartojimas padidino antioksidantinių baltymų superoksido dismutazės

(SOD) ir gliutationo peroksidazės (GSH-Px) aktyvumą [37]. In vitro įvertinus 2,2-difenil-1-

pikrilhidrazilo (DPPH) radikalų surišimo aktyvumą nustatyta, jog metanoliniui ir vandeniniui česnakų

ekstraktui būdingas 80-90% antioksidantinis aktyvumas lyginant su askorbo rūgštimi [38]. Atskirai

įvertinus OSJ antioksidantinį aktyvumą pastebėta, kad aliinas ir SAC geba surišti hidroksilo radikalus

ir yra efektyvūs lyginant su kitais antioksidantais tokiais kaip manitolis, o DADS gali veikti kaip lipidų

peroksidacijos terminatorius ir apsaugoti mikrosomų membranas, kai jo koncentracija didesnė nei 2.0

mM [39].

1.4.5 OSJ biologinis prieinamumas

Norint įvertinti aliino biologinį prieinamumą atlikta įvairių bandymų su gyvūnais. Vieno

mokslinio tyrimo metu buvo analizuojami pelių modeliai – kiekvienai laboratorinei pelei buvo

skiriama 10 mg aliino per os [6]. Analizės metu aliino rasta skrandyje (7,2%), žarnyne (22,4%) ir

kepenyse (2,5%), jo skilimo produktų nenustatyta, todėl biologinis prieinamumas buvo laikytas dideliu

[6]. Kito tyrimo su gyvūnais rezultatai parodė, jog aliino prieinamumas buvo 16,5% praėjus 4

valandoms, kai buvo suvartota 60 mg/kg aliino per os [6]. Atliekant farmakokinetinius tyrimus su

laboratorinėmis žiurkėmis nustatyta, kad aliino absorbcija buvo 60-70% ribose [6]. Skirtingų analizių

metu tiosulfinatų (tarp jų ir alicino) nenustatyta, kadangi skrandyje alinazė būtų negrįžtamai slopinama

dėl rūgštinių sąlygų ir tiosulfinatai negalėtų susidaryti [40].

Tiriant vandenyje tirpius OSJ žmogaus šlapime po česnakų svogūnų skiltelių suvartojimo

buvo nustatyti GLUAlCs metabolitai [41]. Taip pat buvo pastebėta, jog vartojant brandintą česnakų

ekstraktą padidėjo SAC koncentracijos plazmoje [41]. SAC taip pat yra nustatomas gyvūnų, kuriems

skiriamas SAC, plazmoje, kepenyse ir inkstuose [41].

Page 18: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

18

1.5 Metodai, taikomi OSJ kokybinėje ir kiekybinėje analizėje

Dažniausiai česnakų biologiškai aktyvių OSJ analizei taikoma ESC, dujų chromatografijos ir

plonasluoksnės chromatografijos metodai bei biosensoriai [13,42].

Populiariausias iš jų – ESC su ultravioletinės šviesos (UV) detektoriumi, tačiau tyrimai

atliekami ir su fotodiodų matricos detektoriumi [13]. Analizėms naudojama tiek normaliųjų fazių, tiek

atvirkštinių fazių ESC [13]. Įvairių cheminių tyrimų metu nustatyta, jog ESC yra tinkamas metodas

tiek alicino, tiek aliino nustatymui ir matavimui [43]. Taikant ESC galima atskirti kelis mišinyje

esančius junginius vienu metu, juos identifikuoti ir kiekybiškai įvertinti [44,45]. Šio metodo

privalumai – greitas ir efektyvus junginių atskyrimas, jautrumas ir pakankamai trumpas mėginių

analizės laikas. [45].

Įprastai norint tiksliau atskirti OSJ nuo kitų medžiagų, taikoma prieškolonėlinė derivatizacija

arba jonų porų reagentas (pavyzdžiui, natrio heptansulfonatas) [46]. Kai etaloniniai (standartiniai)

junginiai negali būti naudojami analizės metu, kartu su ESC yra taikoma UV, elektrocheminė detekcija

arba masių spektrometrija [47].

Organiniai ir neorganiniai anijonai dėl savo prigimties negali tinkamai sąveikauti su oktadecil

(C18) silikageliu (SiO2), kuris įprastai naudojamas kolonėlėje kaip stacionari fazė [45]. Esant žemoms

pH vertėms pasireiškia joninė OSJ prigimtis, todėl vienas iš efektyviausių būdų juos atskirti –

atvirkštinių fazių jonų porų ESC [47]. Analizės metu kaip judrioji fazė taikomas vandeninis-organinis

mišinys, kurio sudėtyje yra jonus poruojanti medžiaga [45].

Bene didžiausiais ESC metodo trūkumas nustatant veikliuosius valgomųjų česnakų junginius

– tai nepakankama skiriamoji geba, kuri apriboja galimybes identifikuoti aliino pėdsakus mėginiuose

arba antraeilius aliino analogus [46]. Taip pat taikant ESC junginių smailės gali likti nepastebėtos dėl

galimų sulaikymo laiko pakitimų, todėl didėja tikimybė, kad junginiai liks neidentifikuoti [46].

Naudojant ESC gali likti nenustatyti ir junginiai turintys mažą UV absorbcijos spektrą [46].

Kiekybiškai ESC metodu vertinant OSJ, kai valgomųjų česnakų produktai yra derinami su kitais

biologiškai aktyviais junginiais, taip pat gali kilti sunkumų arba netikslumų gaunant rezultatus,

kadangi kiti produkte esantys junginiai gali sukelti trukdžių [16].

Pastaraisiais metais stengiamasi plėtoti dar efektyvesnius, greitesnius ir pigesnius metodus,

kuriuos taikant būtų galima atlikti OSJ analizę – vis dažniau taikoma ultraefektyvioji skysčių

chromatografija, kuri pasižymi didesne geba nei įprasta ESC [46].

Dažnai česnakuose esančių tiosulfinatų skilimo produktų (disulfidų, trisulfidų ir vinilditiinų)

nustatymui yra taikoma dujų chromatografija su masių spektrofotometrija [14,16]. Šis būdas turi savo

privalumų: pasižymi dideliu jautrumu ir gebėjimu atskirti junginius [46]. Visgi metodas yra vykdomas

Page 19: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

19

aplinkos temperatūroje, todėl yra netinkamas termiškai nestabilių junginių, tokių kaip alicinas,

nustatymui, jį taikant galimi klaidingi rezultatai [14,16].

Taip pat sunku išvystyti ir dujų chromatografijos metodą, kuriuo būtų galima nustatyti aliino,

SAC ir GLUAlCs kiekį, kadangi šie junginiai negali būti išgarinami normaliomis sąlygomis

neatliekant mėginių derivatizacijos [16].

Kiekybiniui OSJ nustatymui taikomi metodai gali būti klasifikuojami į netiesioginius ir

tiesioginius [46]. Taikant netiesioginius analizės būdus nustatomi tiosulfinatų skilimo produktai

(piruvatas ar amoniakas), tačiau šie metodai nepadeda nustatyti konkrečių tiosulfinatų ar jų kiekio,

esančio mėginyje [46]. Pavyzdžiui, plonasluoksnės chromatografijos metu lengva identifikuoti piruvo

rūgštį (aliino skilimo produktą), kuri yra laikoma netiesioginiu bendrojo tiosulfinatų kiekio rodikliu,

tačiau toks būdas turi mažai specifiškumo, jį taikant neįmanoma nustatyti atskiro konkretaus junginio

[48].

Tiesioginiai metodai leidžia nustatyti OSJ dar prieš įvykstant fermentiniui suskaidymui [46].

ESC yra priskiriamas tiesioginiams metodams, todėl yra pranašesnis lyginant su kitomis

chromatografijos rūšimis, taikomas žymiai dažniau ir buvo panaudotas šios analizės metu [46].

Page 20: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

20

2. TYRIMO METODIKA

2.1 Tyrimo objektas

Šio tyrimo metu naudoti įvairiose EU šalyse ir Šveicarijoje pagaminti 7 maisto papildai, kurie

savo sudėtyje turi sausojo česnakų ekstrakto. 5 iš šių papildų yra notifikuoti Lietuvoje ir jų buvo

įsigyta skirtingose Lietuvos vaistinėse, 2 maisto papildai notifikuoti Lenkijoje ir buvo pirkti Lenkijos

vaistinėse 2016 - 2017 metais. Tyrimo metu buvo analizuoti šie maisto papildai: Rami širdis (Lietuva),

Sveikas kaip ridikas (Lietuva), Cardoval (Šveicarija), Folkepillen (Švedija), Czosnek (Italija), Garlicin

(Lenkija), Cardiorelax (ES).

2.1.1 Tirtų maisto papildų sudėtis

Maisto papildų sudėtis yra pateikiama atsitiktine tvarka (nepriklausomai nuo gamintojo):

Maisto papildas Nr. 1. Sudėtis: Crataegus vaisių ekstraktas, magnio oksidas, Allium sativum

ekstraktas, emulsiklis mikrokristalinė celiuliozė, Camellia sinesis lapų ekstraktas, lipnumą

reguliuojančios medžiagos silicio dioksidas ir riebalų rūgščių magnio druskos, vitaminai B6 ir B1.

Maisto papildas Nr. 2. Sudėtis: magnio oksidas, Crataegus oxyacantha L. vaisių sausasis

ekstraktas, želatina, Allium sativum L. sausasis ekstraktas, Valleriana officinalis L. šaknų

sausasis ekstraktas, Leonurus cardiaca L. žolių sausasis ekstraktas, lipnumą reguliuojančios

medžiagos (celiuliozė, silicio dioksidas, riebalų rūgščių magnio druskos), dažikliai (geležies

oksidas ir titano dioksidas), piridoksino hidrochloridas, pteroilmonoglutamo rūgštis,

cianokobalaminas.

Maisto papildas Nr. 3. Sudėtis: Allium sativum L. sausasis ekstraktas, užpildas mikrokristalinė

celiuliozė, lipnumą reguliuojanti medžiaga riebalų rūgščių magnio druskos.

Maisto papildas Nr. 4. Sudėtis: omega-3 milteliai (kukurūzų krakmolas, žuvų taukai (18% EPR

(eikozapentaeno rūgšties) ir 12% DHR (dokozaheksaeno rūgšties), vanduo, antioksidantai:

tokoferolių koncentruotas ekstraktas, askorbo rūgšties riebalų rūgščių esteriai, rūgštingumą

reguliuojanti medžiaga citrinų rūgštis), raudonosiomis mielėmis fermentuotų ryžių milteliai,

želatina, Passiflora incarnata žiedų sausasis ekstraktas, geležies bisglicinatas, cinko gliukonatas,

Allium sativum svogūnėlių sausasis ekstraktas, Crataegus pinnatifida lapų sausasis ekstraktas,

Humulus lupulus žiedų sausasis ekstraktas, užpildas mikrokristalinė celiuliozė, L-askorbo rūgštis

(vit.C), lipnumą reguliuojanti medžiaga riebalų rūgščių magnio druskos, dažikliai raudonasis

Page 21: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

21

geležies oksidas ir titano dioksidas, pteroilmonoglutamo rūgštis (folio r.), cianokobalaminas

(vit.B12).

Maisto papildas Nr. 5. Sudėtis: kalcio karbonatas, dikalcio fosfatas, mikrokristalinė celiuliozė,

magnio oksidas, Allium sativum L. ekstr., L-askorbo rūgštis, Citrus aurantium L. vaisių ekstr.,

Curcuma longa L. šakniastiebių ekstr., skersinio ryšio natrio karboksimetilceliuliozė, Urtica

dioica L. lapų ekstr., Vaccinium myrtillus L. uogų ekstr., Schisandra chinensis (Turcz.) Baill.

vaisių ekstr., Equisetum arvense L. žolės ekstr., Trigonella feonum-graecum L. sėklų ekstr., DL-

alfa-tokoferilacetatas, cinko oksidas, Oxycoccus macrocarpus (Ait.) Pers. uogų ekstr., geležies

fumaratas, riebalų rūgščių magnio druskos, Zingiber officinale Rosco šakniastiebių ekstr.,

Capsicum annuum L. vaisių ekstr., Cucurbita pepo L. sėklų ekstr., nikotinamidas, Vitis vinifera L.

sėklų ekstr., hidroksipropilmetilceliuliozė, natrio selenitas, retinilo acetatas, mangano sulfatas,

vario sulfatas, kalcio D-pantotenatas, piridoksino hidrochloridas, cianokobalaminas, riboflavinas,

cholekalciferolis, chromo (III) chloridas, pteroilmonoglutamo rūgštis, kalio jodidas, tiamino

mononitratas, D-biotinas.

Maisto papildas Nr. 6. Sudėtis: Sausasis Allium sativum L., ekstraktas, lipnumą reguliuojanti

medžiaga magnio stearatas.

Maisto papildas Nr. 7. Sudėtis: Rhodiola rosea L. šaknų sausasis ekstraktas, Eleutherococcus

senticosus Rupr. Et Maxim šaknų sausasis ekstraktas, želatina, Echinacea purpurea L. sausasis

ekstraktas, lipnumą reguliuojanti medžiaga celiuliozė, Allium sativum L. sausasis ekstraktas, L-

askorbo rūgštis, DL-alfa-tokoferilacetatas, magnio stearatas, dažikliai geležies oksidas ir titano

dioksidas, folio rūgštis.

2.2 Tyrimo metu naudota efektyviosios skysčių chromatografijos metodika

2.2.1 Cheminiai reagentai

Visų tyrimo metu naudotų tirpiklių, standartų ir reagentų kokybė atitiko jiems keliamus

kokybės reikalavimus ir buvo analitinio švarumo. Buvo panaudoti šie reagentai:

Standartizuotas (±)-L-aliinas (≥90%, Sigma-Aldrich, Vokietija)

Metanolis (99,9%, Sigma-Aldrich, Vokietija)

Skruzdžių rūgštis (≥96,0%, Sigma-Aldrich, Vokietija)

Natrio - divandenilio fosfato dihidratas (≥99,0%, Sigma-Aldrich, Vokietija)

1-heptansulfoninės rūgšties monohidrato natrio druska (≥99,0%, Sigma-Aldrich, Vokietija)

Page 22: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

22

Acetonitrilas (99,8%, Sigma-Aldrich, Vokietija)

85% fosforo rūgštis (99,99%, Sigma-Aldrich, Vokietija)

Išgrynintas vanduo (paruoštas naudojant vandens gryninimo sistemą ,,Millipore“ (JAV).

2.2.2 Aparatūra

Tyrimo metu buvo naudojamas chromatografas Waters 2695 (Waters Corporation, Milford,

JAV) su fotodiodų matricos detektoriumi Waters 996 (Waters Corporation, Milford, JAV). Detekcija

atlikta bangų ilgiui esant 210 – 400 nm intervale. OSJ atskyrimui buvo panaudota YMC-Triart C18

kolonėlė, kurios ilgis 150 mm, vidinis skersmuo 3,0 mm, sorbentų dalelių dydis 3 μm. Duomenims

apdoroti naudota programinė įranga Empower Chromatography Data Software.

2.2.3 Tyrimo sąlygos

Tyrimo sąlygos buvo parinktos remiantis ankstesnės analizės metu naudota ir validuota

metodika [17]. Tyrimo metu buvo taikyta dviejų eliuentų (A ir B) gradientinė sistema. Tirpiklį A

sudarė natrio-divandenilio fosfato dihidratas (10 mM, 1,56 g) ir 1-heptansulfoninės rūgšties

monohidrato natrio druska (5 mM, 1,1 g) (pH 2,1, gautas naudojant fosforo rūgštį). Tirpiklį B sudarė

acetonitrilas, natrio-divandenilio fosfato dihidratas (10 mM, 1,56 g) ir 1-heptansulfoninės rūgšties

monohidrato natrio druska (5 mM, 1,1 g) (50:50, V/V, pH 2,1).

Termostate palaikyta pastovi 38 °C temperatūra. Analizėje naudotas injekcijos tūris – 10 μl.

Mobilios fazės tekėjimo greitis – 0,4 ml/min. Detekcijai naudotas 208 nm UV šviesos bangos ilgis.

Vieno mėginio analizės trukmė – 30 minučių.

2.2.4 Etaloninio tirpalo paruošimas

Etaloninis tirpalas buvo paruoštas iš standartizuoto (±)-L-aliino (≥90%): buvo pasverta 4,1

mg miltelių, kurie suberti į 10 ml matavimo kolbą ir ištirpinti 5 ml metanolio. Atlikta filtracija per

PVDF (0,45 μm) filtrą ir gautas 0,82 mg/ml koncentracijos tirpalas, kuris buvo laikomas šaldytuve.

Page 23: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

23

2.2.5 Mėginių paruošimas analizei

Tiriamieji tirpalai buvo paruošti vykdant literatūroje aprašytą ir ankstesnių tyrimų metu atliktą

ekstrakciją [17,47]. Kiekvieno maisto papildo analizei buvo ruošiami du tiriamieji tirpalai: slopinant

fermentą alinazę ir aktyvinant alinazę. Mėginių paruošimui naudoti MP kiekiai (priklausomai nuo jose

esančio ekstrakto kiekio): 8 kapsulės MP1, 5 kapsulės MP2, 3 kapsulės MP3, 6 kapsulės MP4, 3

tabletės MP5, 3 kapsulės MP6, 8 kapsulės MP7.

Mėginių (MP1-MP7_S) paruošimas fermentą alinazę slopinančiomis sąlygomis: į grūstuvę

suberiamas pasirinktas MP kiekis, turinys susmulkinamas. Nustatoma bendra turinio masė, kuri

perkeliama į analitinę 20 ml tūrio kolbutę ir ekstrahuojama 10 ml metanolio-vandens (80:20, V/V) + 3

ml 5% skruzdžių rūgšties (norint pasiekti pH <3) tirpalu ne mažiau nei parą laiko kambario

temperatūroje. Nuosėdos atskirtos centrifuguojant. Gautas centrifugatas praskiestas santykiu 1:5,

maišytas 5 min. ultragarso vonelėje, filtruotas per membraninius 0,45 μm porų skersmens PVDF filtrus

ir panaudotas chromatografinei analizei.

Mėginių (MP1-MP7_A) paruošimas fermentą alinazę aktyvinančiomis sąlygomis: į grūstuvę

suberiamas pasirinktas MP kiekis, turinys susmulkinamas. Nustatoma bendra turinio masė, kuri

perkeliama į analitinę 20 ml tūrio kolbutę ir ekstrahuojama 10 ml išgryninto vandens (pH 6-8) tirpalu

ne mažiau nei parą laiko kambario temperatūroje. Nuosėdos atskirtos centrifuguojant. Gautas

centrifugatas praskiestas santykiu 1:5, maišytas 5 min. ultragarso vonelėje, filtruotas per membraninius

0,45 μm porų skersmens PVDF filtrus ir panaudotas chromatografinei analizei.

Page 24: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

24

3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

Analizė buvo atlikta siekiant įvertinti kokybinę ir kiekybinę maisto papildų, turinčių

valgomųjų česnakų sausųjų ekstraktų, sudėtį. Tyrimų metu buvo naudojama efektyviosios skysčių

chromatografijos metodika, validuota ankstesnės analizės metu pagal šiuos parametrus - specifiškumą,

tiesiškumą, pakartojamumą, atkartojamumą, aptikimo ribą, nustatymo ribą, remiantis šia metodika

parinktos chromatografinės sąlygos [17]. Tyrimo metu buvo analizuojami 7 skirtingi maisto papildai.

Analizei iš vieno maisto papildo buvo paruošti 2 mėginiai – slopinant fermentą alinazę ir jį

aktyvinant. Slopinant alinazę ekstrakcijai buvo naudojamas metanolio, išgryninto vandens ir skruzdžių

rūgšties mišinys, aktyvinant – išgrynintas vanduo. Tyrimui iš viso paruošta 12 tirpalų. Tirpalų

chromatografavimas buvo atliekamas tokia tvarka: MP1_S, MP2_S, MP3_S, MP4_S, MP5_S, MP6_S,

MP7_S, MP1_A, MP2_A, MP3_A, MP4_A, MP5_A, MP6_A ir MP7_A. Tiriamieji tirpalai buvo

analizuojami po du kartus.

3.1 Maisto papildų, turinčių valgomųjų česnakų sausųjų ekstraktų, kokybinis

įvertinimas

Eksperimentinių tyrimų metu identifikuoti 6 junginiai (1 lentelė):

1 lentelė. Organiniai sieros junginiai, identifikuoti mėginiuose

Slopinant alinazę: Aktyvinant alinazę:

1. (-)-L-aliinas

2. S-alil-L-cisteinas (SAC)

3. γ-glutamil-S-alil-L-cisteinas

(GLUAlCs)

4. γ-glutamil-S-(trans-1-propenil)-L-

cisteinas (GLUPeCs),

5. γ-glutamilfenilalaninas (GLUPheAla)

1. S-alil-L-cisteinas (SAC)

2. γ-glutamil-S-alil-L-cisteinas (GLUAlCs)

3. γ-glutamil-S-(trans-1-propenil)-L-

cisteinas (GLUPeCs)

4. γ-glutamilfenilalaninas (GLUPheAla)

5. Alicinas (dialiltiosulfinatas)

(-)-L-aliinas identifikuotas lyginant (-)-L-aliino standartinio tirpalo ir tiriamųjų tirpalų sulaikymo

laikus ir UV šviesos absorbcijos spektrus. SAC, GLUAlCs, GLUPeCs, GLUPheAla ir alicinas buvo

identifikuoti pagal jų chromatografinį profilį ir UV šviesos absorbcijos spektrus, aprašytus literatūroje

[47,49].

Page 25: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

25

Trečiojo maisto papildo (MP3_S ir MP3_A) chromatogramose pateiktos nustatytų OSJ smailės

(5 ir 6 paveikslai). Šio MP mėginiuose buvo identifikuoti 6 junginiai. Nustatytiems junginiams būdingi

tokie sulaikymo laikai:

Slopinant alinazę: Aktyvinant alinazę:

(-)-L-aliinas - 9,688 min.

SAC - 13,666 min.

GLUAlCs - 16,340 min.

GLUPeCs - 18,049 min.

GLUPheAla - 19,115 min.

SAC - 13,618 min.

GLUAlCs - 16,274 min.

GLUPeCs - 17,981 min.

GLUPheAla - 19,039 min.

Alicinas - 22,311 min.

5 pav. MP3_S chromatograma (slopinant fermentą alinazę)

6 pav. MP3_A chromatograma (aktyvinant fermentą alinazę)

7 ir 8 paveiksluose pateiktos šeštojo maisto papildo (MP6_S ir MP6_A) chromatogramos ir

identifikuotų junginių smailės. Šio MP mėginiuose taip pat buvo identifikuoti 6 junginiai, kuriems

būdingi tokie sulaikymo laikai:

Page 26: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

26

Slopinant alinazę: Aktyvinant alinazę:

(-)-L-aliinas - 9,687 min.

SAC - 13,718 min.

GLUAlCs - 16,353 min.

GLUPeCs - 18,061 min.

GLUPheAla - 19,123 min.

SAC - 13,660 min.

GLUAlCs - 16,288 min.

GLUPeCs - 18,002 min.

GLUPheAla - 19,062 min.

Alicinas - 22,339 min.

7 pav. MP6_S chromatograma (slopinant fermentą alinazę)

8 pav. MP6_A chromatograma (aktyvinant fermentą alinazę)

Iš 7 tirtų maisto papildų, (-)-L-aliinas buvo nustatytas 2 maisto papildų (MP3 ir MP6)

mėginiuose fermentą alinazę slopinančiomis sąlygomis ir jo kiekis viršijo aptikimo ribą, kuri yra 0,275

μg/ml. Šie maisto papildai atitiko kokybinės analizės parametrus, nes jų mėginiuose nustatyto (-)-L-

aliino sulaikymo laikai ir UV šviesos absorbcijos spektrai atitiko (-)-L-aliino standartinio tirpalo

sulaikymo laiką ir spektrą. Šiuose maisto papilduose taip pat buvo identifikuoti GLUAlCs, GLUPeCs

ir GLUPheAla, SAC ir alicinas.

Page 27: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

27

Pagal šiuos rezultatus būtų galima kelti kelias hipotezes: trečiajame ir šeštajame maisto

papilduose yra grynas, kokybės reikalavimus atitinkantis valgomųjų česnakų ekstraktas, arba

atsižvelgiant į šių maistų papildų sudėtį (juose yra tik sausieji valgomųjų česnakų ekstraktai su

pagalbinėmis medžiagomis – sudėtyje nėra kitų vaistinių augalų ekstraktų) ir naudojant šią metodiką

valgomųjų česnakų biologiškai aktyvūs junginiai yra geriausiai identifikuojami, kai maisto papildo

sudėtyje nėra kitų vaistinių augalų ar jų biologiškai aktyvių medžiagų.

Penktojo maisto papildo mėginyje (MP5) buvo identifikuoti 3 junginiai: GLUAlCs,

GLUPeCs ir GLUPheAla. 9 ir 10 paveiksluose pateiktos šio mėginio chromatogramos ir nustatytų

junginių smailės. Identifikuotiems junginiams būdingi tokie sulaikymo laikai:

Slopinant alinazę: Aktyvinant alinazę:

GLUAlCs - 16,279 min.

GLUPeCs - 18,092 min.

GLUPheAla - 19,102 min.

GLUAlCs – 16,384 min.

GLUPeCs - 17,998 min.

GLUPheAla - 19,007 min.

9 pav. MP5_S chromatograma (slopinant fermentą alinazę)

10 pav. MP5_A chromatograma (aktyvinant fermentą alinazę)

Pirmojo maisto papildo mėginiuose (MP1_S ir MP1_A) buvo identifikuotas GLUPeCs, tai

matoma 11 ir 12 paveiksluose pateiktoje chromatogramose. Slopinant alinazę šiam junginiui būdingas

sulaikymo laikas – 18,002 min, aktyvinant – 17,989 min.

Page 28: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

28

Pirmojo maisto papildo mėginiuose buvo nustatytas 1 biologiškai aktyvus junginys, o

penktojo – 3. Atsižvelgiant į tokius rezultatus būtų galima daryti keletą prielaidų: jog šių maisto

papildų sudėtyje esančio valgomųjų česnakų ekstrakto kiekiai galimai yra maži, todėl sunku

identifikuoti daugiau biologiškai aktyvių medžiagų, arba kitų maisto papildų biologiškai aktyvių

medžiagų (kadangi maisto papildai yra sudėtiniai) chromatografiniai profiliai trukdo tiksliai

identifikuoti valgomiesiems česnakams būdingus junginius.

11 pav.MP1_S chromatograma (slopinant fermentą alinazę)

12 pav. MP1_A chromatograma (slopinant fermentą alinazę)

Antrojo (MP2_S ir MP2_A), ketvirtojo (MP4_S ir MP4_A) ir septintojo (MP7_S ir MP7_A)

maisto papildų mėginiai neturėjo atitinkamo chromatografinio profilio. Kaip pavyzdys pateikta 13

paveiksle pateikta MP2_S chromatograma. Lyginant su 5 ir 7 pav. pavaizduotomis chromatogramomis

pastebėta, jog smailės šiuose chromatogramose yra skirtingos.

Kadangi pritaikius šią analizės metodiką valgomųjų česnakų sudėtyje esančių junginių

identifikuota nebuvo, tokius rezultatus galėjo nulemti skirtingos priežastys: šiuose maisto papilduose

galimai yra labai maži sausojo valgomųjų česnakų ekstrakto kiekiai, todėl junginius sunku nustatyti,

arba maisto papildų sudėtyje nėra valgomųjų česnakų ekstrakto. Dar viena iš galimų priežasčių – šių

maisto papildų kompleksiškumas, dėl kurio gautos chromatogramos galėtų būti netikslios, galimi

persidengimai chromatogramose ir sunkumai identifikuojant konkrečius junginius. Kita galima

priežastis – klaidos ruošiant tiriamuosius mėginius, kurios galėtų lemti klaidingus rezultatus.

Page 29: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

29

13 pav. Chromatogramos, neturinčios atitinkamo chromatografinio profilio, pavyzdys:

MP2_S (slopinant fermentą alinazę)

3.2 Maisto papildų, turinčių valgomųjų česnakų sausųjų ekstraktų, kiekybinis

įvertinimas

Kiekybiškai vertinami buvo keturių maisto papildų (MP1, MP3, MP5 ir MP6) mėginiuose

identifikuoti junginiai. Šio vertinimo metu buvo panaudota ankstesnio tyrimo metu gauta kalibracinė

kreivė, (-)-L-aliino kiekis tiriamuosiuose mėginiuose buvo apskaičiuotas pagal kalibracinės kreivės

lygtį: y = 2,08*107x - 6,24*10

4, kai y – smailės plotas, x – ieškomos medžiagos kiekis [17]. Kitų

identifikuotų junginių kiekis buvo išskaičiuotas pagal (-)-L-aliiną. Tyrimo metu buvo vertinami 4

maisto papildai.

Kokybinio įvertinimo metu dviejuose maisto papilduose (MP3 ir MP6) (-)-L-aliinas buvo

identifikuotas tik fermentą alinazę slopinančiomis sąlygomis. Atlikus kiekybinę analizę MP3

sausajame valgomųjų česnakų ekstrakte (-)-L-aliino buvo nustatyta 28,510±0,01 mg/g, MP6 sudėtyje –

12,630±0,02 mg/g. Gauti rezultatai pateikti 14 paveiksle pavaizduotoje diagramoje.

Alicinas MP3 ir MP6 sudėtyje buvo identifikuotas tik alinazę aktyvuojančiomis sąlygomis.

Abiejuose mėginiuose nustatyti alicino kiekiai mažesni nei (-)-L-aliino: MP3 ekstrakte nustatyta

5,501±0,02 mg/g, o MP6 – 1,835±0,02 mg/g alicino (14 pav.).

Page 30: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

30

14 pav. (-)-L-aliino ir alicino kiekiai, nustatyti 1 grame sausojo valgomųjų česnakų ekstrakto,

esančio MP3 ir MP6 sudėtyje

MP3 ir MP6 esančiuose ekstraktuose taip pat buvo identifikuotas SAC tiek slopinant, tiek

aktyvinant alinazę. Slopinant alinazę MP3 sudėtyje nustatytas SAC kiekis 7,860±0,02 mg/g, maisto

MP6 – 4,350±0,02 mg/g. Aktyvinant alinazę nustatyti mažesni SAC kiekiai: MP3 ekstrakte

3,490±0,01 mg/g, o MP6 – 2,335±0,03 mg/g (15 pav.).

15 pav. SAC kiekiai, nustatyti 1 grame sausojo valgomųjų česnakų ekstrakto, esančio MP3 ir MP6

sudėtyje

GLUAlCs buvo kiekybiškai vertinamas 3 maisto papildų (MP3, MP5, MP6) sudėtyje

esančiuose valgomųjų česnakų ekstraktuose. Slopinant alinazę didžiausias kiekis GLUAlCs nustatytas

MP3 sudėtyje – 33,335±0,02 mg/g, mažiausias – 8,305±0,03 mg/g MP5. MP6 esančiame ekstrakte

GLUAlCs buvo nustatyta 19,855±0,02 mg/g. Aktyvinant alinazę buvo gauti analogiški rezultatai –

0

5

10

15

20

25

30

MP3 MP6

mg/g

(-)-L-Aliinas

Alicinas

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

MP3 MP6

mg/g

SAC (slopinant

alinazę)

SAC (aktyvinant

alinazę)

Page 31: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

31

MP3 ekstrakte nustatyta 33,948±0,02 mg/g GLUAlCs, MP5 – 13,375±0,01 mg/g, o MP6 –

18,115±0,03 mg/g. Šie rezultatai palyginti 16 paveiksle pateiktoje diagramoje.

16 pav. GLUAlCs kiekiai, nustatyti 1 grame sausojo valgomųjų česnakų ekstrakto, esančio MP3,

MP5 ir MP6 sudėtyje

GLUPheAla taip pat buvo kiekybiškai vertinimas MP3, MP5, MP6 ekstraktuose. Slopinant

alinazę didžiausiais kiekis GLUPheAla (28,965±0,01 mg/g) nustatytas MP3 sudėtyje, MP5 nustatyta

19,605±0,03 mg/g, o mažiausias kiekis (11,685±0,03 mg/g) rastas MP6 valgomųjų česnakų ekstrakte.

Analogiškai rezultatai ir aktyvinant alinazę – MP3 GLUPheAla nustatyta 29,745±0,02 mg/g ekstrakto,

MP5 – 13,180±0,02 mg/g, MP6 – 11,065±0,02 mg/g (17 pav.).

17 pav. GLUPheAla kiekis, nustatytas 1 grame sausojo valgomųjų česnakų, esančio MP3, MP5 ir

MP6 sudėtyje

GLUPeCs buvo kiekybiškai nustatytas 4 maisto papilduose (MP1, MP3, MP5, MP6)

esančiuose ekstraktuose. Slopinant alinazę GLUPeCs daugiausiai nustatyta MP1 sausajame ekstrakte –

25,015±0,03 mg/g, mažiausiai MP5 ekstrakte – 9,21±0,03 mg/g. MP3 GLUPeCs buvo nustatyta

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Slopinant alinazę Aktyvinant alinazę

mg/g

MP3

MP5

MP6

0

5

10

15

20

25

30

35

Slopinant alinazę Aktyvinant alinazę

mg/g

MP3

MP5

MP6

Page 32: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

32

11,645±0,04 mg/g, MP6 – 9,945±0,02 mg/g. Aktyvinant alinazę didžiausias GLUPeCs kiekis taip pat

buvo nustatytas MP1 ekstrakte – 24,499±0,03 mg/g, tačiau mažiausias kiekis (9,435±0,02 mg/g) MP6

sudėtyje esančiame sausajame ekstrakte. MP3 GLUPeCs nustatyta 11,730±0,02 mg/g, MP5 –

9,637±0,04 mg/g. Gauti rezultatai pavaizduoti 18 paveiksle esančioje diagramoje.

18 pav. GLUPeCs kiekis, nustatytas 1 grame sausojo valgomųjų česnakų ekstrakto, esančio MP1,

MP3, MP5 ir MP6 sudėtyje

Kiekybiškai įvertinus (-)-L-aliino, SAC, GLUAlCs, GLUPeCs, GLUPheAla ir alicino kiekius

maisto papilduose esančiuose ekstraktuose buvo apskaičiuotas bendras OSJ kiekis 1 grame ekstrakto

slopinant ir aktyvinant alinazę. Slopinant alinazę MP1 nustatyta 25,015±0,01 mg/g, MP3 –

110,315±0,03 mg/g, MP5 – 37,120±0,02 mg/g, o MP6 – 58,465±0,01 mg/g. Aktyvinant alinazę MP1

nustatyta 24,499±0,01 mg/g, MP3 – 84,414±0,03 mg/g, MP5 – 36,185±0,01 mg/g, o MP6 –

42,785±0,04 mg/g. Gauti kiekiai pavaizduoti 19 paveiksle pateiktoje diagramoje.

Remiantis gautais rezultatais galima teigti, jog didžiausi OSJ kiekiai nustatyti MP3 sudėtyje

esančiame valgomųjų česnakų ekstrakte, o mažiausi – MP1 sudėtyje. Taip pat didesni kiekiai

biologiškai aktyvių medžiagų visuose vertintuose papilduose nustatyti fermentą alinazę slopinančiomis

sąlygomis.

Lyginant gautus rezultatus su anksčiau vykdyta analize, kurioje buvo vertinamas OSJ kiekis,

esantis maisto papilduose, turinčiuose valgomųjų česnakų miltelių, galima pastebėti, jog MP3 ir MP6

nustatyti didesni OSJ kiekiai negu maisto papilduose su česnakų milteliais (juose nustatyta apie 35-40

mg/g OSJ tiek slopinant, tiek aktyvinant alinazę) [17].

MP3 ir MP6 sudėtyje nustatyti OSJ kiekiai taip pat didesni negu 1 grame šviežios valgomųjų

česnakų svogūnų žaliavos (apie 13-17 mg/g) [17]. Remiantis tokiais rezultatais būtų galima daryti

prielaidą, jog vartojant maisto papildus, turinčius valgomųjų česnakų sausojo ekstrakto, atitinkančio

0

5

10

15

20

25

30

MP1 MP3 MP5 MP6

mg/g

Slopinant

alinazę

Aktyvinant

alinazę

Page 33: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

33

kokybės reikalavimus (MP3 ir MP6 mėginiai atitiko chromatografinius profilius), būtų gaunama

didesnė koncentracija OSJ negu vartojant tokį patį kiekį česnakų miltelių arba šviežios žaliavos.

19 pav. Bendras OSJ kiekis, nustatytas 1 grame sausojo valgomųjų česnakų ekstraktuose, esančio

maisto papildų sudėtyje

Remiantis gautais rezultatais palygintas konkrečių biologiškai aktyvių medžiagų kiekis,

gamintojų deklaruojamas ant MP3 ir MP6 pakuotės ir nustatytas šia ESC metodika maisto papildų

mėginiuose.

Kitų maisto papildų gamintojai nenurodė aliino ar kitų OSJ kiekio ant pakuotės, todėl gautų

rezultatų palyginti neįmanoma.

MP3 gamintojai teigia, jog 1 kapsulėje yra 200 mg sausojo valgomųjų česnakų ekstrakto,

kuriame turėtų būti apie 4 mg alicino, 7 mg aliino ir 7 mg GLUAlCs. Vienoje kapsulėje MP3 nustatyti

tokie OSJ kiekiai:

Slopinant alinazę: Aktyvinant alinazę:

(-)-L-aliinas - 5,702±0,02 mg.

GLUAlCs - 6,667±0,03 mg.

GLUAlCs - 6,790±0,01 mg.

Alicinas - 1,100±0,05 mg

Taigi vienoje MP3 kapsulėje nustatyti aliino ir alicino kiekiai yra ženkliai mažesni negu nurodyta ant

pakuotės, o GLUAlCs kiekis atitinka 95,24% (slopinant alinazę) ir 97% (aktyvinant alinazę) nurodytos

reikšmės. Visgi palyginus šiuos kiekius su anksčiau atliktu tyrimu, kuriame buvo kiekybiškai įvertinti

maisto papildai, turintys česnakų miltelių [17], pastebėta, kad aliino ir GLUAlCs kiekiai identifikuoti 1

MP3 kapsulėje yra didesni nei 1 kapsulėje arba tabletėje maisto papildo, turinčio česnakų miltelių.

MP6 gamintojai teigia, jog 3 kapsulėse papildo yra 1,21 g valgomųjų česnakų ekstrakto,

kuriame – apie 5,5 mg alicino. Atliktus kiekybinę šio MP analizę, 3 kapsulėse nustatytas alicino kiekis

0

20

40

60

80

100

120

MP1 MP3 MP5 MP6

Ben

dra

s kie

kis

(m

g/g

)

Slopinant alinazę Aktyvinant alinazę

Page 34: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

34

– 2,202 mg aktyvinant alinazę. Alicino kiekis, nustatytas MP6 kapsulėse, yra apie 2,5 karto mažesnis

negu nurodyta ant pakuotės. Svarbu atkreipti dėmesį ir į tai, jog alicino kiekiai nustatyti tiek MP3, tiek

MP6 mažesni lyginant su maisto papildais, turinčiais česnakų miltelių [17].

2009 m. JAV buvo atliktas tyrimas, kuriame buvo nustatomas (-)-L-aliino kiekis šviežioje

valgomų česnakų skiltelių žaliavoje ir tabletėse su česnakų milteliais taikant atvirkštinių fazių ESC

metodą [15]. Tyrimo metu buvo nustatyti tokie aliino kiekiai: 0.361 mg/g ir 0.049 mg/g skirtinguose

maisto papilduose [15].

Remiantis kitu 2008 m. JAV atliktu tyrimu, kurio metu buvo analizuojami maisto papildai,

nustatyta, jog MP, turinčio česnakų miltelių, sudėtyje buvo 5.2 ± 0.3 mg/g alicino ir 3.3 ± 1.2 mg/g

GLUAlCs, o MP, turinčio brandinto česnakų ekstrakto: 0.60 ± 0.11 mg/g SAC ir GLUAlCs 0.82 ± 1.0

mg/g [50].

Šie tyrimai taip pat įrodo, jog sausuose valgomųjų česnakų ekstraktuose įvertinami didesni

bendri identifikuotų OSJ kiekiai nei maisto papilduose, į kurių sudėtį įeiną milteliai, išskyrus aliciną,

kurio milteliuose nustatoma daugiau.

Taip pat vertinant tiek kokybinius, tiek kiekybinius rezultatus, gautus taikant šią ESC

metodiką, reiktų atsižvelgti, jog skirtingi maisto papildų gamintojai naudojo kitokiomis sąlygomis

laikomą ir apdorojamą valgomųjų česnakų skiltelių žaliavą, taip pat galėjo skirtis ir sausųjų ekstraktų

gamyba. Tai galėtų būti dar viena iš galimų priežasčių, lemianti skirtingus identifikuotus OSJ ar jų

kiekius.

Page 35: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

35

4. IŠVADOS

1. Taikant validuotą ESC metodiką maisto papilduose, turinčiuose sausojo valgomųjų česnakų

ekstrakto, buvo identifikuoti šie junginiai: (-)-L-aliinas, SAC, GLUAlCs, GLUPeCs,

GLUPheAla slopinant fermentą alinazę ir SAC, GLUAlCs, GLUPeCs, GLUPheAla ir alicinas

aktyvinant alinazę.

2. Iš 7 pasirinktų maisto papildų tik 2 (MP3 ir MP6) turėjo atitinkamą chromatografinį profilį.

3. Didžiausias kiekis organinių sieros junginių slopinant (110,315 mg/g) ir aktyvinant (84,414

mg/g) alinazę nustatytas MP3 sudėtyje. MP3, MP5 ir MP6 ekstraktuose slopinant alinazę

nustatytas didžiausias (-)-L-aliino (12,630-28,510 mg/g) ir GLUAlCs (8,305-33,335mg/g)

kiekis, mažiausias – SAC (4,350-7,860 mg/g). Aktyvinant alinazę nustatytas didžiausias

GLUAlCs (33,948-13,375 mg/g) ir GLUPheAla (11,065-29,745 mg/g) kiekis, mažiausias –

SAC (2,335-3,490 mg/g) ir alicino (1,835-5,501 mg/g).

4. Nustatyti alicino ir aliino kiekiai neatitinka maisto papildų (MP3 ir MP6) gamintojų

deklaruojamų kiekių ant pakuotės. GLUAlCs kiekis atitinka 95,24% (slopinant alinazę) ir 97%

(aktyvinant alinazę) ant MP3 nurodytos reikšmės.

Page 36: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

36

5. PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

Pritaikius šią efektyviosios skysčių chromatografijos metodiką ir remiantis atliktos pasirinktų

maisto papildų kokybinės ir kiekybinės analizės rezultatais, siekiant suvartoti didesnius biologiškai

aktyvių organinių sieros junginių kiekius, siūloma rinktis vienkomponenčius maisto papildus su

sausuoju valgomųjų česnakų ekstraktu.

Page 37: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

37

LITERATŪROS SĄRAŠAS

1. Di Lorenzo C, Ceschi A, Kupferschmidt H, Lüde S, De Souza Nascimento E, Dos Santos A, et al.

Adverse effects of plant food supplements and botanical preparations: a systematic review with critical

evaluation of causality. Br J Clin Pharmacol, Wiley/Blackwell. 2015;79(4):578–92.

2. Ekor M. The growing use of herbal medicines: issues relating to adverse reactions and challenges in

monitoring safety. Front Pharmacol. Frontiers Media SA. 2014;177.

3. Neeraj S, Sushila K, Neeraj D, Milind P, Minakshi P. Garlic: A pungent wonder from nature. Int

Res J Pharm. 2014; 5(7):523-9.

4. Singh VK, Singh DK. Pharmacological Effects of Garlic (Allium sativum L.). ARBS Annual Review

of Biomedical Sciences. 2008;10:6-26

5. Atashi S, Akbarpour V, Mashayekhi K, Mousavizadeh SJ. Garlic physiological characteristics from

harvest to sprouting in response to low temperature. J Stored Prod Postharvest Res. 2011; 2(15):285–

91.

6. Santhosha SG, Jamuna P, Prabhavathi SN. Bioactive components of garlic and their physiological

role in health maintenance: A review. Food Bioscience. Elsevier. 2013; 3:59–74.

7. Yun H-M, Ban JO, Park K-R, Lee CK, Jeong H-S, Han SB, et al. Potential therapeutic effects of

functionally active compounds isolated from garlic. Pharmacol Ther. Pergamon. 2014;142(2):183–95.

8. Butt MS, Sultan MT, Butt MS, Iqbal J. Garlic: Nature’s Protection Against Physiological Threats.

Crit Rev Food Sci Nutr. 2009;49(6):538–51.

9. Staba EJ, Lash L, Staba JE. A Commentary on the Effects of Garlic Extraction and Formulation on

Product Composition. J Nutr. Oxford University Press. 2001;131(3):1118S–1119S.

10. Mikaili P, Maadirad S, Moloudizargari M, Aghajanshakeri S, Sarahroodi S. Therapeutic Uses and

Pharmacological Properties of Garlic, Shallot, and Their Biologically Active Compounds. Iran J Basic

Med Sci. 2013;16:1031–48.

11. Bayan L, Koulivand PH, Gorji A. Garlic: a review of potential therapeutic effects. Avicenna J

phytomedicine. Mashhad University of Medical Sciences. 2014;4(1):1–14.

12. Méndez Lagunas LL, Castaigne F. Effect of temperature cycling on allinase activity in garlic. Food

Chem. Elsevier. 2008;111(1):56–60.

13. Yoo M, Lee S, Lee S, Seog H, Shin D. Validation of high performance liquid chromatography

methods for determination of bioactive sulfur compounds in garlic bulbs. Food Sci Biotechnol. The

Korean Society of Food Science and Technology. 2010;19(6):1619–26.

14. Yoo M, Kim S, Lee S, Shin D. Validated HPLC Method and Temperature Stabilities for Oil-

Soluble Organosulfur Compounds in Garlic Macerated Oil. J Chromatogr Sci. Oxford University

Press. 2014;52(10):1165–72.

Page 38: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

38

15. Apawu AK, Ho C, Wardeska J, Sun P. Reversed – Phase HPLC Determination of Alliin in Diverse

Varieties of Fresh Garlic and Commercial Garlic Products. A thesis presented to the faculty of the

Department of Chemistry East Tennessee State University. 2009;1-71

16. Zhu Q, Kakino K, Nogami C, Ohnuki K, Shimizu K. An LC-MS/MS-SRM Method for

Simultaneous Quantification of Four Representative Organosulfur Compounds in Garlic Products.

Food Anal Methods. Springer US. 2016;9(12):3378–84.

17. Gibiežaitė G, Ževžikovas A, Ževžikovienė A, Ivanauskas L, Marksa M, Kubilienė A. Maisto

papildų, kurių sudėtyje yra valgomųjų česnakų (Allium sativum L.) miltelių, cheminės sudėties tyrimas

taikant efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodą. Žmogaus ir gamtos sauga. 2017, ASU.

p.70–73.

18. Bamaniya B. Morphological and molecular characterization of garlic (Allium sativum L.).

Bhagalpur BAU, Sabour; 2016.

19. Singh RK, Hiremath N. Comparative study of Alliin containing different Varieties of Garlics

(Allium sativum L.). Int J Sci Res Publ. 2013;3(1):2250–3153.

20. Shende SM, Gogle DP. A review on Therapeutic Application of Garlic (Allium sativum L.) to

Human Health Benefit in Various Diseasese. I J R B A T. 2017;V(3):71–6.

21. Majewski M. Allium sativum: facts and myths regarding human health. Rocz Panstw Zakl Hig

[Internet]. 2014 [cited 2016 December 12];65(1):1–8. Available from:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24964572

22. Omar SH, Al-Wabel NA. Organosulfur compounds and possible mechanism of garlic in cancer.

Saudi Pharm J. Elsevier. 2010;18(1):51–8.

23. Gebreyohannes G, Gebreyohannes M. Medicinal values of garlic: A review. Int J Med Med Sci.

2013;5(9):401–8.

24. Dethier B, Laloux M, Hanon E, Nott K, Heuskin S, Wathelet J-P. Analysis of the diastereoisomers

of alliin by HPLC. Talanta. Elsevier. 2012;101:447–52.

25. Zhao Z, Wang W, C G, Wang JX, Zhao H, Gao C, et al. Toxicology Drug Metabolism and

Pharmacokinetics of Organosulfur Compounds from Garlic. J Drug Metab Toxicol. 2013;4(4).

26. Zeng T, Zhang C-L, Zhao X-L, Xie K-Q. The Roles of Garlic on the Lipid Parameters: A

Systematic Review of the Literature. Crit Rev Food Sci Nutr. 2013;53(3):215–30.

27. Suvarna Y, Rajagopalan R. Garlic : Nature’s panacea. Asian J Pharm Clin Res 2015;8(3):8-13.

28. Bongiorno PB, Fratellone PM, LoGiudice P. Potential Health Benefits of Garlic (Allium Sativum):

A Narrative Review. J Complement Integr Med. 2008; 5(1).

29. Chanda S. Garlic as food, spice and medicine: A perspective. J Pharm Res. 2011;4(6):1857–60.

30. Londhe VP, Gavasane AT, Nipate SS, Bandawane DD, Chaudhari PD. Role of Garlic (Allium

Sativum) in Various Diseases: an Overview. J Pharm Res Opin. 2011;4:129–34.

Page 39: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

39

31. Helou L, Harris IM. Garlic. In: Herbal Products [Internet]. Totowa, NJ: Humana Press; 2007, p.

123–49.

32. Nouroz F, Mehboob M, Noreen S, Zaidi F, Mobin T. A Review on Anticancer Activities of Garlic

(Allium sativum L.). Middle-East J Sci Res. 2015; 23(6):1145–51.

33. Milner JA. Garlic and Cancer Prevention. In: Bioactive Compounds and Cancer [Internet]. Totowa,

NJ: Humana Press. 2010;p. 567–88.

34. Packia Lekshmi NCJ, Gurueswari C, Viveka S. Evaluation of Garlic Extracts Effect on Three

MRSA. Int J Biotechnol Bioeng Res. 2011;2(1):45–54.

35. Lee DY, Li H, Lim HJ, Lee HJ, Jeon R, Ryu J-H. Anti-Inflammatory Activity of Sulfur-Containing

Compounds from Garlic. J Med Food. 2012;15(11):992–9.

36. You S, Nakanishi E, Kuwata H, Chen J, Nakasone Y, He X, et al. Inhibitory effects and molecular

mechanisms of garlic organosulfur compounds on the production of inflammatory mediators. Mol Nutr

Food Res. 2013;57(11):2049–60.

37. Al-Numair KS. Hypocholesteremic and Antioxidant Effects of Garlic (Allium sativum L.) Extract

in Rats Fed High Cholesterol Diet. Pakistan J Nutr. 2009;8(2):161–6.

38. Meriga B, Mopuri R, MuraliKrishna T. Insecticidal, antimicrobial and antioxidant activities of bulb

extracts of Allium sativum. Asian Pac J Trop Med. 2012;5(5):391–5.

39. Chung LY. The Antioxidant Properties of Garlic Compounds: Allyl Cysteine, Alliin, Allicin, and

Allyl Disulfide. J Med Food. 2006;9(2):205–13.

40. Amagase H. Clarifying the real bioactive constituents of garlic. J Nutr. 2006 Mar;136(3

Suppl):716S–725S.

41. Percival SS. Aged Garlic Extract Modifies Human Immunity. J Nutr. 2016;146(2):433S-436S.

42. Ichikawa M, Ide N, Yoshida J, Yamaguchi H, Ono K. Determination of Seven Organosulfur

Compounds in Garlic by High-Performance Liquid Chromatography. J Agric Food Chem.

2006;54(5):1535–40.

43. Ghani MJA. Determination of Alliin and Allicin in different types Garlic using High Performance

Liquid Chromatography. Anal. Biochem. 2010;4(2):1-14.

44. Thammana M. A Review on High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Res Rev J Pharm

Anal. 2016;5(2):1–7.

45. Soleimani M, Yamini Y, Mohazab Rad F. A Simple and High Resolution Ion-Pair HPLC Method

for Separation and Simultaneous Determination of Nitrate and Thiocyanate in Different Water

Samples. J Chromatogr Sci. Oxford University Press. 2012;50(9):826–30.

46. Ramirez DA, Locatelli DA, González RE, Cavagnaro PF, Camargo AB. Analytical methods for

bioactive sulfur compounds in Allium: An integrated review and future directions. J Food Compos

Anal. Academic Press. 2017;61:4–19.

Page 40: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

40

47. Arnault I, Christidès J., Mandon N, Haffner T, Kahane R, Auger J. High-performance ion-pair

chromatography method for simultaneous analysis of alliin, deoxyalliin, allicin and dipeptide

precursors in garlic products using multiple mass spectrometry and UV detection. J Chromatogr A.

Elsevier. 2003;991(1):69–75.

48. Gîtin L, Dinică R, Neagu C, Dumitrascu L. Sulfur compounds identification and quantification

from Allium spp. fresh leaves. J Food Drug Anal. Elsevier. 2014;22(4):425–30.

49. Fujisawa H, Suma K, Origuchi K, Kumagai H, Seki T, Ariga T. Biological and Chemical Stability

of Garlic-Derived Allicin. J Agric Food Chem. 2008; 56(11):4229–35.

50. Lawson LD, Gardner CD. Composition, stability, and bioavailability of garlic products used in a

clinical trial. J Agric Food Chem. NIH Public Access. 2005;53(16):6254–61.

Page 41: MAISTO PAPILDŲ, TURINČIŲ VALGOMŲJŲ ČESNAKŲ (ALLIUM SATIVUM

PRIEDAI

1. Priedas. Dalyvavimas mokslinėje konferencijoje