Амперометрический метод измерения антиоксидантной активности биологически активных продуктов

Л.М. Соловьева, к.т.н., зам. начальника отдела биологически активных продуктов винограда,
Ж.М. Асатурян, м.н.с., отдела биологически активных продуктов винограда,
Г.П. Зайцев ведущий инженер отдела биологически активных продуктов винограда,
В.Е.Королесова, инженер отдела биологически активных продуктов винограда Национальный институт винограда и вина «Магарач»,
Л.И. Катрич, гл. винодел ГП «Совхоз-завод им. П. Осипенко»

АМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПРОДУКТОВ ВИНОГРАДА

Представлены результаты исследования антиоксидантной активности в жидкофазных продуктах виноделия амперометрическим методом. Наиболее высокой антиоксидантной активностью обладает пищевой концентрат полифенолов винограда «Эноант». Trolox-С является наиболее подходящим стандартом для определения антиоксидантной активности жидкофазных полифенолсодержащих продуктов винограда амперометрическим методом.

Антиоксидантная активность (способность) является показателем, позволяющим дать оценку биологической активности того или иного продукта «in vitro». В связи с этим возникает вопрос о выборе метода измерения антиоксидантной активности. Анализ имеющейся информации относительно методов определения антиоксидантной активности показал, что существует несколько подходов. Это фотометрический [1], хемилюминесцентный [2], флуоресцентный [3], электрохимический [4] и другие методы.
Нами для оценки антиоксидантной активности был использован метод, основанный на измерении электрического тока, возникающего при окислении исследуемого вещества на поверхности рабочего электрода при определенном потенциале и сравнении полученного сигнала с сигналом стандарта, полученного в тех же условиях [5].  Метод позволяет определить антиоксидантную активность жидкофазных продуктов, к числу которых относятся биологически активные продукты из винограда (вина, экстракты из виноградной выжимки, полифенольные концентраты, соки и слабоалкогольные напитки). Полифенолы винограда являются мощными антиоксидантами растительного происхождения, способными подавлять реакцию свободнорадикального окисления путем связывания свободных радикалов и образования стабильных химических соединений [6, 7]. Среди полифенолов максимальной антиоксидантной активностью обладают (+) катехин, (-) эпикатехин, галловая и кофейная кислоты, кверцетин, олигомерные и полимерные соединения этих веществ [8, 9].
Метод, принятый в нашем исследовании для определения антиоксидантной активности вин, экстрактов из выжимки и семян винограда, пищевых полифенольных концентратов и слабоалкогольных напитков на основе винограда, стандартизирован [10].
Применили наиболее часто используемые стандарты: кверцетин, рутин, катехин, галловую кислоту, хлорогеновую кислоту, Trolox-С (6-гидрокси- 2,5,7,8-тетраметилхроман-2-карбоновая кислота). Измерение проводили на хроматографе «ЦветЯуза- 01-АА» с амперометрическим детектором [6].
Воспроизводимость метода относительно стандарта Trolox-С составила 8,6%, сходимость полученных результатов 5%. Расчет сходимости и воспроизводимости данных осуществляли с помощью программы Сплайн [11].
Согласно методике, в качестве элюента использовался 2,2 мМ раствор Н3РО4. Скорость подачи элюента варьировали от 1,0 до 5,0 см³/мин. Потенциал напряжения варьировали в пределах от +2,0 до -2,0 В. Проводили по 5 последовательных измерений сигналов (площади выходной кривой) стандартных растворов, при разном потенциале. За результат принимали среднее арифметическое значение из 5 измерений (СКО не более 5%).
По полученным данным был построен калибровочный график в координатах: X - сигнал стандарта (площадь выходной кривой); Y - концентрация стандарта, мг/дм³, описываемый уравнением: Y = аХ + b. На рис. представлен линейный график для стандарта Trolox- С. Коэффициент аппроксимации составил менее 1.
Были построены линейные уравнения для определения антиоксидантной активности при использовании различных стандартов (табл. 1)
Определение антиоксидантной активности продуктов из винограда производили относительно различных стандартов.


Рис. Калибровочный график для стандарта Trolox-C.

В табл. 2 представлены результаты средней площади пиков, полученных при измерении опытных образцов с учетом разбавления. Расчет антиоксидантной активности СА (мг/дм³) исследуемых образцов по линейным уравнениям стандартов и площадям пиков дал величины антиоксидантной активности, представленные в табл. 3.
Высокие показатели антиоксидантной активности получены при использовании в качестве стандарта рутина, катехина и хлорогеновой кислоты. Наиболее близкими значениями антиоксидантной активности исследуемых образцов по кверцетину, который принят в качестве стандарта в исходной методике [5], характеризовался стандарт Trolox-С. Trolox-C является международным стандартом при определении антиоксидантной активности полифенолсодержащих композиций [1-5].

Таблица 1
Линейные уравнения стандартов

Таблица 2
Средняя площадь пиков вин, экстрактов, слабоалкогольных напитков

Раствор стандарта Trolox-C устойчив к окислению, поэтому в дальнейшем определение антиоксидантной активности полифенолсодержащих жидких сред проводили относительно данного стандарта.
Анализ полученных данных показал, что наиболее высокой антиоксидантной активностью обладает пищевой концентрат полифенолов винограда «Эноант». Значения антиоксидантной активности экстракта выжимки винограда сорта Ркацители были выше, чем у экстракта выжимки винограда сорта Каберне-Совиньон. В виноматериалах, полученных из этих же сортов винограда, наблюдалась противоположная тенденция.
Среди слабоалкогольных напитков напиток «Анкор» [12] имел наиболее высокую антиоксидантную активность. В отличие от двух других напитков, он был приготовлен по технологии, обеспечивающей высокую биологическую активность продукта.
В результате проведенных исследований апробирован амперометрический метод определения антиоксидантной активности относительно различных стандартов. Воспроизводимость метода относительно стандарта Trolox-С составила 8,6%, а сходимость полученных результатов 5%. Trolox-С является наиболее подходящим стандартом для определения антиоксидантной активности жидкофазных полифенолсодержащих продуктов винограда. По сравнению с другими стандартами раствор Trolox-C более устойчив к окислению при хранении.
Таким образом, амперометрический метод измерения антиоксидантной активности жидкофазных биологически активных продуктов винограда может быть рекомендован к применению со стандартом Trolox-C.

Таблица 3
Антиоксидантная активность жидкофазных продуктов из винограда относительно различных стандартов