Workshop Havtorn 20080401 Ideon Agro Food / Partnerskap Alnarp
Staffan Andersson, Hortikultur, SLU Alnarp
1
Sammanfattning av presentation på Workshop Havtorn i Alnarp
Karotenoider och tokoferoler i havtorn
Karotenoider
Karotenoider är gula till röda växtpigment som ingår i den stora gruppen av terpenoider.
Det finns ca 600 naturligt förekommande karotenoider. Pigmenten är fettlösliga och finns
bl.a. i kromoplasterna där vissa verkar som ljusskördande pigment och är en del av
fotosyntesen vid blåvioletta våglängder (1). Karotenoiderna kan även ha en funktion som
signalsubstanser i bl.a. blommor för att locka pollinatörer och i frukter för spridning av
frön. Förutom de nämnda funktionerna är de även antioxidanter och anses skydda olika
strukturer från oxidation t.ex. cellmembran (1). Karotenoiderna kan delas upp i tre olika
grupper: xantofyller, karotener och förestrade xantofyller. Xantofyllerna har
hydroxylgrupper till skillnad från karotenerna, m.a.o. ingår syre i deras molekyler.
Xantofyllerna kan förestras och bindas till olika fettsyror (2).
Vissa av karotenoiderna kan i kroppen omvandlas till vitamin A. T.ex. kan vid
spjälkning av β-karoten två retinolmolekyler (vitamin A) bildas, medan de flesta av
provitamin A karotenoiderna endast motsvarar en retinolekvivalent. Andra karotenoider
t.ex. lykopen är ingen provitamin A, men anses ändå positiv för sin antioxidativa effekt.
Förutom effekten av vitamin A, har många undersökningar gjorts på hälsopåverkan av
olika karotenoider. Bland annat är zeaxantin och lutein de enda karotenoiderna som
hittats i ögats vävnad och de antas ge en skyddande effekt mot ultraviolett strålning
genom en antioxidativ verkan, och tycks även kunna hämma bl.a. starr (3-8). Intag av
lykopen har visat positiva resultat som skydd mot solbränna på huden (9, 10). Effekten av
β-karoten som förebyggande på cancersjukdomar har dock gett tvetydiga resultat (11-13).
Tokoferoler
Tokoferoler och tokotrienoler är fettlösliga och ofärgade ämnen. Det finns åtta naturligt
förekommande former (α-, β-, γ-, δ-tokoferol och α-, β-, γ-, δ-tokotrienol) samt
ytterliggare några syntetiska former (totalt 14) (14). Vitamin E är samlingsnamn för
tokoferoler och tokotrienoler, dock är det bara fem former som visat sig ha vitamin Eeffekt: α-, β-, γ-, δ-tocopherol och α-tocotrienol, med α-tokoferol som den mest
verksamma formen (15, 16). Tokoferoler är starka antioxidanter som antas skydda olika
feta strukturer i växterna t.ex. cellmembran (17).
Många olika hälsoeffekter har dokumenterats för tokoferoler och tokotrienoler
T.ex kan de verka kolesterolsänkande och motverka åderförkalkning och blodproppar
(18). De kan även påverka immunförsvaret och kan verka antiinflamatoriskt (14). Vidare
har en skyddande effekt på nervceller dokumenterats, i vilken de har en funktion vid
överföringen av nervsignalerna i neuronerna (14). Vitamin E har även föreslagits
motverka Alzheimers sjukdom (19). Som förebyggande på cancersjukdomar har
forskningen gett något tvetydiga resultat (14).
Mognadsstudie
Under en treårsperiod har vi studerat karotenoid-, tokoferol- och tokotrienolinnehållet i
havtornbär under mognadsförloppet. På Balsgård skördades fyra havtornssorter
(Ljublitelskaja, BHi72587, BHi72588, BHi727102) en gång per vecka med start vid
färgomslaget från grön till den karaktäristiska gul-orange-röda färgen och avslut vid en
Workshop Havtorn 20080401 Ideon Agro Food / Partnerskap Alnarp
Staffan Andersson, Hortikultur, SLU Alnarp
2
tydlig övermognad (härsken doft, skrumpnande). Bären frystorkades, rensades från frön,
extraherades och analyserades sedan med HPLC-teknik (högupplösande
vätskekromatografi) på Alnarp.
Resultat
Karotenoider
Från första till sista skördetillfället ökade generellt innehållet av karotener, xantofyller
och förestrade xantofyller. De dominerande enskilda ämnena var zeaxantin, lykopen och
β-karoten, som alla ökade under mognaden. Medelvärdet av totala karotenoider för de
fyra sorterna var 835 µg/g torrvikt (TV) (10.6 mg/100 friskvikt (FV)), och varierade
mellan 120-1425 µg/g TV (1.5-18.5 mg/100g FV). De statistiska analyserna visade att
sorten har större betydelse för innehållet av karotenoider än årsmånen (medium relevans)
och mognadsstadiet (mindre relevans), dock finns undantag för vissa enskilda ämnen. En
sen skörd kan därför rekommenderas om höga halter av karotenoider efterfrågas.
Tokoferoler
Tokoferol- och tokotrienolanalyserna visade att α-tokoferol var den dominerande
tokoferolen (96% av vitamin E aktiviteten i undersökta sorter). Det fanns också relativt
höga halter av δ-tokoferol och mindre halter av γ-tokoferol. α- och γ-tokoferol minskade
under mognaden medan δ-tokoferol ökade. α- och δ-tokotrienol förekom i lägre halter
och nådde maximum i mitten, samt α-tokotrienol även i början, av mognadsperioden.
Medelvärdet av α-tokoferol för alla undersökta sorter var 364 µg/g TV (4.6 mg/100g
FV), och varierade mellan 260-540 µg/g TV (3.1-5.9 mg/100g FV). De statistiska
analyserna visade att sorten har störst betydelse jämfört med årsmånen (medium
relevans) och mognadsstadiet (mindre relevans). Effekterna varierar dock beroende på
vilket ämne som undersöktes. En tidig skörd är att rekommendera om hög halt αtokoferol och därmed hög vitamin E aktivitet efterfrågas.
Slutsats
Då resultaten av studierna visar att sortegenskaperna har störst betydelse för halterna av
undersökta bioaktiva ämnen bör val av odlingsmaterial och förädling ske utefter vad
marknaden efterfrågar. Beroende på vilka bioaktiva ämnen som efterfrågas kan även
tidpunkten för skörd vara avgörande.
Om mer och utförligare information om studierna och dess resultat önskas, inkluderat
även korrelationer med klimatdata, rekommenderas läsaren att titta efter följande artiklar
som är planerade att publiceras under 2008: (20, 21). Det går även bra att kontakta
Staffan Andersson ([email protected]) vid frågor och funderingar.
Workshop Havtorn 20080401 Ideon Agro Food / Partnerskap Alnarp
Staffan Andersson, Hortikultur, SLU Alnarp
3
Referenser
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Demmig-Adams, B.; Gilmore, A. M.; Adams, W. W., In vivo functions of
carotenoids in higher plants. FASEB J. 1996, 10, 403-412.
Rodriguez-Amaya, D. B., A guide to carotenoid analysis in foods. ILSI Press,
Washington, DC 2001.
Moeller, S. M.; Jacques, P. F.; Blumberg, J. B., The potential role of dietary
xanthophylls in cataract and age-related macular degeneration. J. Am. Coll. Nutr.
2000, 19, (90005), 522S-527.
Gale, C. R.; Hall, N. F.; Phillips, D. I. W.; Martyn, C. N., Lutein and zeaxanthin
status and risk of age-related macular degeneration. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci.
2003, 44, (6), 2461-2465.
Beatty, S.; Murray, I. J.; Henson, D. B.; Carden, D.; Koh, H.-H.; Boulton, M. E.,
Macular pigment and risk for age-related macular degeneration in subjects from a
northern European population. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2001, 42, (2), 439-446.
Seddon, J. M.; Ajani, U. A.; Sperduto, R. D.; Hiller, R.; Blair, N.; Burton, T. C.;
Farber, M. D.; Gragoudas, E. S.; Haller, J.; Miller, D. T.; et, a., Dietary carotenoids,
vitamins A, C, and E, and advanced age-related macular degeneration. Eye Disease
Case-Control Study Group. JAMA 1994, 272, (18), 1413-1420.
Chasan-Taber, L.; Willett, W. C.; Seddon, J. M.; Stampfer, M. J.; Rosner, B.;
Colditz, G. A.; Speizer, F. E.; Hankinson, S. E., A prospective study of carotenoid
and vitamin A intakes and risk of cataract extraction in US women. Am J Clin Nutr
1999, 70, (4), 509-516.
Brown, L.; Rimm, E. B.; Seddon, J. M.; Giovannucci, E. L.; Chasan-Taber, L.;
Spiegelman, D.; Willett, W. C.; Hankinson, S. E., A prospective study of carotenoid
intake and risk of cataract extraction in US men. Am J Clin Nutr 1999, 70, (4), 517524.
Eichler, O.; Sies, H.; Stahl, W., Divergent optimum levels of lycopene, β-carotene
and lutein protecting against UVB irradiation in human fibroblasts. Photochem.
Photobiol. 2002, 75, (5), 503–506.
Ribaya-Mercado, J. D.; Garmyn, M.; Gilchrest, B. A.; Russell, R. M., Skin
lycopene is destroyed preferentially over β-carotene during ultraviolet irradiation in
humans. J. Nutr. 1995, 125, (7), 1854-1859.
Beta Carotene Cancer Prevention Study Group The, A.-T., The effect of vitamin E
and beta carotene on the incidence of lung cancer and other cancers in male
smokers. N Engl J Med 1994, 330, (15), 1029-1035.
Gey, K. F.; Stähelin, H. B.; Eichholzer, M., Poor plasma status of carotene and
vitamin C is associated with higher mortality from ischemic heart disease and
stroke basel prospective study. J. Mol. Med. 1993, 71, (1), 3-6.
Rapola, J. M.; Virtamo, J.; Ripatti, S.; Huttunen, J. K.; Albanes, D.; Taylor, P. R.;
Heinonen, O. P., Randomised trial of alpha-tocopherol and beta-carotene
supplements on incidence of major coronary events in men with previous
myocardial infarction. Lancet 1997, 349, (9067), 1715-20.
Bramley, P. M.; Elmadfa, I.; Kafatos, A.; Kelly, F. J.; Manios, Y.; Roxborough, H.
E.; Schuch, W.; Sheehy, P. J. A.; Wagner, K. H., Vitamin E. J. Sci. Food Agric.
2000, 80, 913-938.
Workshop Havtorn 20080401 Ideon Agro Food / Partnerskap Alnarp
Staffan Andersson, Hortikultur, SLU Alnarp
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
4
Bender, D. A.; Mayes, P. A., Vitamins and minerals. Harper's Illustrated
Biochemistry 26 ed. 45: 2003, Murray RK, Granner DK, Mayes PA & Rodwell
VW, Eds.; Lange Medical Books/McGraw-Hill, New York.
Ingold, K. U.; Burton, G. W.; Foster, D. O.; Hughes, L., Is methyl-branching in αtocopherol's "tail" important for its in vivo activity? Rat curative myopathy bioassay
measurements of the vitamin E activity of three 2RS-n-alkyl-2,5,7,8-tetramethyl-6hydroxychromans. Free Rad. Biol. Med. 1990, 9, 205-210.
Munné-Bosch, S.; Alegre, L., The function of tocopherols and tocotrienols in
plants. Crit. Rev. Plant Sci. 2002, 21, 31-57.
Schaffer, S.; Muller, W. E.; Eckert, G. P., Tocotrienols: constitutional effects in
aging and disease. J. Nutr. 2005, 135, 151-154.
Morris, M. C.; Evans, D. A.; Tangney, C. C.; Bienias, J. L.; Wilson, R. S.;
Aggarwal, N. T.; Scherr, P. A., Relation of the tocopherol forms to incident
Alzheimer disease and to cognitive change. Am. J. Clin. Nutr. 2005, 81, 508-514.
Andersson, S. C.; Rumpunen, K.; Johansson, E.; Olsson, M. E., Tocopherols and
tocotrienols in sea buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) berries during ripening. J.
Agric. Food Chem. 2008, Accepterat för publicering.
Andersson, S. C.; Olsson, M. E.; Johansson, E.; Rumpunen, K., Carotenoids in Sea
Buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) Berries during Ripening. J. Agri. Food
Chem. Manuskript planerat för ovan tidskrift under 2008.
