Uloga polifenola koji se ekstrahiraju iz grožđa u stvaranju Strecker aldehida iu nestabilnosti polifunkcionalnih merkaptana tokom modelske oksidacije vina, 2. dio

Molimo kontaktirajteoscar.xiao@wecistanche.comza više informacija

Akumulacija acetaldehida

Tokom oksidativnog starenja nakupile su se manje količine acetaldehida od očekivane. Razlike između uzoraka bile su značajne, ali male veličine, jer su se akumulirani nivoi kretali između 1l i 15 mg/L i nisu bili povezani sa sortom grožđa.

Treba napomenuti da su nivoi akumuliranog acetaldehida vrlo niski, s obzirom na veliku utrošenu dozu O i odsustvo SO. Može se procijeniti da ako se sav 1-HER formiran transformiše u acetaldehid, formirani nivoi su između 67,5 i 56.86 mg Ll, tako da je akumulirani acetaldehid samo 16-26 posto od maksimalnog očekivano. Ovu neusklađenost treba pripisati poznatoj sposobnosti vina

i na polifenole za reakcijuacetaldehid10,37 postojanje antioksidanata koji mogu ugasiti 1-HER radikal.46 Trenutno nije moguće procijeniti relativni značaj ova dva procesa u sprječavanju akumulacije acetaldehida. Zanimljivo je da je količina akumuliranog acetaldehida u pozitivnoj korelaciji sa ukupnom količinom fenolnih kiselina (vidi tabelu 2), što može sugerirati da demonstrirana 1-sposobnost ovih jedinjenja za gašenje radikala* nije kritična u određivanju formiranja acetaldehida.

Molimo kliknite ovdje da saznate više

Akumulacija SAS-a.Akumulacija SA je značajno povezana sa sortom grožđa iz koje su ekstrahovani polifenoli, što se jasno vidi u tabeli 1 i na slici 1. Uzorci koji sadrže polifenole ekstrahovane iz Tempranilla akumulirali su najmanje količine ovih jedinjenja, u prosjeku 30 posto manje. , nego uzorci koji sadrže polifenole ekstrahirane iz Garnacha ili Moristela. Razlike između uzoraka bile su značajne veličine i dostizale su faktore između 2,4 i 2,9. Dva aldehida koja su dostigla najviše nivoe bili su metional ifenilacetaldehid, koji su u jednom uzorku iz Garnacha pronađeni na 196 i 208 ug/L (1,88 i 1,73 μMol), respektivno. Maksimalni nivoi koje su dosegli izobutanol, 3-metilbutanal i 2-metilbutanal bili su 51, 57 i {{10}} ug/L (0,71, 0,66 i 1.{16 }} mol）, respektivno. S obzirom da su aminokiseline bile prisutne u svim uzorcima u istoj koncentraciji (10 mg/L, 60-85 mmol), to implicira da su metionin i fenilalanin daleko reaktivniji od valina, leucina i izoleucina, u skladu sa prethodnim 16,38 zapažanja.'

Kao što je sažeto prikazano u Tabeli 2, akumulacija SA je u pozitivnoj i značajnoj korelaciji sa sadržajem fenolnih kiselina, monomernih flavanola i nepigmentiranih tanina i negativno korelira sa sadržajem prodelfinidina, antocijana i boje. PLS modeli koji povezuju nivoe SA akumuliranih u oksidaciji sa originalnim hemijskim sastavom polifenolnih ekstrakata, klasifikovani po strukturnim porodicama, dati su u tabeli 3. Izgrađeni modeli su prilično zadovoljavajući sa statističke tačke gledišta, jer mogu da objasne više od 77 postotak originalne varijanse unakrsnom validacijom u svim slučajevima. PLS modeli su prilično jednostavni i objašnjavaju akumulaciju SA sa samo pet općih varijabli sastava: antocijanini, fenolne kiseline, flavonoli, flavanoli i mDP. Dakle, molekularna konformacija ovih polifenola, njihove funkcionalne grupe i nivo polimerizacije su karakteristike polifenolnog profila koje određuju sposobnost uzoraka da akumuliraju SA. Modeli su u suštini ekvivalentni za 5 SA jer su u snažnoj korelaciji. Modeli bi potvrdili ono što sugerirali univarijantni koeficijenti korelacije:antocijani, flavonoli i više kondenziranih tanina, koji su svi relativno jaki antioksidansi, ometaju nakupljanje SA, dok fenolne kiseline iflavanoli, koji su generalno slabijiantioksidansii mogu se klasificirati kao skloniji stvaranju stabilnih o-kinona, mogu reagirati sa aminokiselinama Streckerovom razgradnjom, čime se promoviše formiranje SA.

Cistanche može poboljšati imunitet

Negativni koeficijenti antocijana u tabelama 2 i 3 već su uočeni u prethodnom izveštaju gde su uslovno pripisani poznatoj sposobnosti antocijana da reaguju sa aldehidima. Međutim, ovi negativni koeficijenti bi također trebali biti povezani sa složenim molekularnim preuređenjem koje su ovi molekuli pretrpjeli tokom oksidacije. Nekoliko autora navodi da je kinon u B prstenu koji nastaje oksidacijom di- i trihidroksi antocijanina, što je vjerovatno a-dikarbonil koji prolazi kroz Streckerovu razgradnju aminokiselina, samo prolazno stanje koje brzo smanjuje 39一43 uzimajući elektrone iz cijepanje C prstena. S obzirom na to, antocijanini mogu djelovati kao žrtvovani antioksidansi, izbjegavajući Strecker degradaciju.

Negativna korelacija prodelfinidina uočena u Tabeli 2, može biti povezana sa većim elektrofilnim karakterom njihovih kinona, kao što navode Mouls i Fulcrand4 i Imran et al.45 Prodelfinidini se uglavnom formiraju od trihidroksilovanih flavan-3-ola. Takav viši elektrofilni karakter bi učinio da ovi kinoni prolaze kroz različite reakcije sa različitim nukleofilima, što bi smanjilo njihovu dostupnost za Streckerovu degradaciju aminokiselina.

Veći antioksidativni karakter flavonola povezan je s njihovom dvostrukom vezom u 2-3 ugljiku i karbonilu u

647 Takva dvostruka veza je konjugirana s onima u C prstenu."

kinon formiran u B prstenu, koji uvodi prilično drugačiju reaktivnost.'Pored toga, neki flavonoli, kao što je kvercetin, formiraju kinone sa geometrijskom strukturom različitom od orto-kinona, što može ometati indukciju Streckerove degradacije.]Konačno , u slučaju mDP-a, osim već većeg antioksidativnog karaktera ili više kondenzovanih tanina, može se smatrati da sterički

prepreka bi mogla ograničiti efikasnost kinona da izazovu Strecker degradaciju.

Sve je to u suprotnosti s dokazanom sposobnošću flavonola, fenolnih kiselina i nepigmentiranih tanina da formiraju kinone, što bi objasnilo pozitivne korelacije.

Zanimljivo je da su sva ova zapažanja, općenito, u skladu s onima koje su dali Carrasco et al. Ovi autori su otkrili da se najveća potrošnja fenilalanina i metionina tokom oksidacije vina dogodila u vinima s niskim omjerom antocijanin/tanin i u vinima s visokim razinama katehin i nizak nivo EGC. Ova vina su također bila loša SO, potrošači, što može sugerirati da SO, može efikasnije reagirati s visoko elektrofilnim kinonima tri-

hidroksil flavanola ili antocijana nego s kinonima dihidroksil flavanola.

Suprotno ovim zapažanjima, nedavno je pokazano5 da u modelima vina na 80 stepeni C, katehin i EC imaju ograničenu sposobnost proizvodnje fenilacetaldehida Streckerovom razgradnjom fenilalanina, barem u poređenju sa kafeinskom kiselinom, galnom kiselinom i 3,{{ 3}}dihidroksibenzojeva kiselina. Drugi istraživači, koji su radili na višim temperaturama, takođe su pronašli slične rezultate u vezi sa ograničenom sposobnošću katehina da formiraju fenilacetaldehid u odnosu na manje orto-difenole ili trifenole, kao što su katehol, metil katehol ili pirogalol. Ovo treba pripisati nukleofilnom karakteru A prstena katehina, koji nije prisutan u jednostavnim mononuklearnim fenolima. U svakom slučaju, naši rezultati snažno sugeriraju da su katehin i EC među najaktivnijim fenolnim spojevima koji potiču razgradnju Streckera u vinima.

Treba primijetiti da su male količine aldehida, osim 2-metilbutanala, također pronađene u uzorcima pohranjenim u potpunoj anoksiji. U većini slučajeva, nivoi su bili marginalni, uglavnom manje od 5 procenata količina akumuliranih u postupku oksidacije. Međutim, u dva vina koja su akumulirala maksimalne nivoe fenilacetaldehida, nivoi formirani u anoksiji ovog jedinjenja bili su blizu 30 ug/L. Uočena visoka ponovljivost snažno sugerira da to nije bio problem s anoksičnim postupkom. Trebalo bi prije misliti da su, usprkos pažnji s kojom je eksperiment izveden, kompletni modeli vina već sadržavali nešto a-dikarbonila koji je mogao proizvesti reakciju.

Gubici PFM-a oksidacijom. PFM su ključne komponente arome jer imaju glavnu ulogu u svježini i vrsti voća koja se percipira u aromi vina.27Njihovo prisustvo je bitno za dugovječnost vina. U našem eksperimentu, nivo oksidacije na uzorcima bio je vrlo jak, pa je nivo PFM-ova preostalih nakon oksidacije je bilo vrlo malo, kao što se može vidjeti na slici 2b. Slobodni i ukupni nivoi preostalog 4MMP bili su između 5 i 23 ug/L ili između 8 i 27,5 ug/L, respektivno; oni 3MH su bili između 7 i 15 ug/L i 9 i 48,7 ug/L, dok su slobodni nivoi MHA u svim slučajevima bili manji od 4,5 ug/L, a ukupni nivoi su se kretali između 4 i 13 ug/L. Poređenje sa anoksičnim kontrolama u Tabeli 1 otkriva da je u uzorcima koji pokazuju maksimalno smanjenje (kolona sa min), više od 92 posto slobodnih oblika i 100 posto ukupnih oblika 4MMP i 3MH izgubljeno oksidacijom. Oksidativni gubici MHA bili su relativno manji jer se ovo jedinjenje takođe gubi hemijskom hidrolizom, dajući 3MH i sirćetnu kiselinu.

Možda zbog tako jake oksidacije razlike između sorti grožđa nisu bile tako jasne. Samo smanjenje slobodnih oblika 3MH i ukupnih oblika 4MMP i MHA značajno je povezano sa sortom (Tabela ). Međutim, postojale su jasne razlike između uzoraka, kao i između spojeva, kao što se može vidjeti u Tabeli 1.

Razliku između slobodnih i ukupnih oblika treba pripisati prisutnosti disulfida koji se vjerovatno formiraju s GSH dodanim modelima ili alternativno drugim merkaptanima koji postoje u mediju, kao što su prirodni proteini bogati cisteinom koji se koekstrahuju s polifenolima, ili nekim merkaptoima. -polifenol nastao tokom pripreme modela. Formiranje disulfida može spriječiti nepovratan gubitak PFM-a Michaelovim dodavanjem kinona. U stvari, nedavna istraživanja su pokazala da je stabilnost vina u odnosu na oksidaciju snažno povezana s prisustvom jedinjenja koja sadrže sumpor, uglavnom proteina.51, Kako su nivoi disulfida tri analizirana PFM-a značajno povezani između njih (r {{ 4}}.87, 0.79 i 0.69, značajno na p<0.0001,p=0.0003, and="0.003," for="" the="" pairs="" 4mmp/mha,4mmp/3mh,="" and="" mha/3mp,="" respectively),="" it="" seems="" that="" the="" ability="" to="" form="" disulfides="" is="" mostly="" a="" characteristic="" of="" each="" sample.="" such="" a="" characteristic="" will="" be="" the="" result="" of="" the="" balance="" between="" the="" mercaptans="" present="" in="" the="" unoxidized="" sample="" and="" the="" number="" and="" activity="" of="" quinones="" formed="" during="" oxidation,="" as="" demonstrated="">

Uzorci koji formiraju reaktivnije Nikolantonaki et al.8 kinone i imaju manje dostupnih merkaptana teško će formirati disulfide. Zanimljivo je da su nivoi disulfida 4MMP i MHA u negativnoj korelaciji sa povećanjem aktivnosti tanina (značajno na p= 0.046 i p= 0.004, respektivno), što može ukazivati ​​na stvaranje tih aktivniji kinoni je povezan sa povećanjem parametra aktivnosti tanina.

Najvažnije je da su nivoi ukupnog 4MMP koji preživi nakon oksidacije značajno i negativno korelirani sa sadržajem pigmentiranih tanina u uzorku (p= 0.0073), a također su bili pozitivno povezani sa smanjenjem pigmentiranih tanina uočenim tokom oksidacije (p =0.0029), što snažno sugerira da 4MMP reaguje tokom oksidacije uglavnom sa pigmentiranim taninima. Reakcija tanina grožđa sa isparljivim tiolima je opisana, ali nema ranijih izvještaja o posebnoj reaktivnosti prema pigmentiranim taninima. Takva veća reaktivnost bi, međutim, bila kompatibilna sa

njihov poznatiji elektrofilniji karakter. U slučaju MHA, preživljavanje ukupnih nivoa nakon oksidacije bilo je negativno povezano s povećanjem uočenog u parametru aktivnosti tanina. Zanimljivo je da su pigmentirani tanini povezani sa formiranjem atributa ljepljivosti.

PLS modeli, u ovom slučaju, nisu bili tako uspješni kao za SA (podaci nisu prikazani) Gubici PFM-a u anoksičnim uvjetima. U slučaju uzoraka uskladištenih u anoksiji, prilično iznenađujuće, došlo je do značajnog smanjenja slobodnih, a u nekim slučajevima i ukupnih nivoa PFM-a, kao što se može vidjeti na slici 2a i na slici 3. Takvo smanjenje treba u potpunosti pripisati direktnom ili indirektna reaktivnost polifenolne frakcije prema PFM, a ne prema vanjskim oksidacijskim procesima jer je anoksija bila stroga. U nekim uzorcima, kao što je uzorak 5, očigledno je da se većina smanjenja može pripisati reverzibilnoj oksidaciji merkaptana da nastanu disulfidi. Međutim, u nekim drugim, kao što je uzorak 3, formiranje disulfida je bilo marginalno barem za 4MMP i 3MH, tako da su u ovim uzorcima PFM-ovi nepovratno izgubljeni najvjerovatnije direktnom reakcijom s polifenolima. Ova reaktivnost nije očekivana. Treba uzeti u obzir da su PAF pažljivo ekstrahovani i da su nakon rekonstituisanja držani u okruženju bez kiseonika nekoliko nedelja pre eksperimenta kako bi se osiguralo da je redoks potencijal smeša negativan. Rezultati sugeriraju, međutim, da takav redukcijski potencijal možda nije nekompatibilan sa prisustvom nekih kinona za koje se pretpostavlja da su nastali tokom pripreme uzorka i odgovorni za ireverzibilno smanjenje PFM-a u anoksičnim uvjetima. S druge strane, nefermentirani polifenoli ekstrahirani iz grožđa trebali bi biti reaktivniji od polifenola vina prema merkaptanima jer su polifenoli vina prethodno bili u kontaktu s malim količinama H, S i merkaptana koje proizvodi kvasac tokom fermentacije. Trebalo bi provesti više eksperimentalnog rada kako bi se ovo procijenilo.

U svakom slučaju, postojao je jasan utjecaj sorte grožđa na nivoe slobodnih i ukupnih preostalih oblika, kao što se može vidjeti na slici 3. Najmanje reaktivni polifenolni ekstrakti bili su ekstrakti Garnacha, za koje su uočeni maksimalni nivoi za tri PFM-a. . Zanimljivo je da su nivoi preostalih PFM u pozitivnoj korelaciji sa zbirom nivoa GC i EGC, kao i sa nivoima fenolnih kiselina, a bili su u negativnoj korelaciji sa nepigmentiranim taninima i sa aktivnošću tanina, kao što se može videti u Tabeli 2.

Ostale sortne arome. U ovom radu nije bilo fermentativne arome jer su svi radovi obavljeni sa nefermentiranim uzorcima. Međutim, kako su prekursori arome bili koekstrahovani sa polifenolima, došlo je do značajnog razvoja nekih sortnih aroma jedinjenja tokom anoksičkog ili oksidnog skladištenja uzoraka. Kao iu prethodnim studijama, neki izvještaji sugeriraju da oksidacija može utjecati na jedinjenja arome, a mi smo posebno provjerili da li oksidacija uzrokuje razlike u razinama najmanje tri relevantna jedinjenja arome sorte, kao što su linalool, geraniol i TDN. Rezultati su dati na slici 4 i otkrivaju da čak i pod jakim nivoom uzrokovane oksidacije, nema razlika između nivoa odabranih sortnih aroma jedinjenja pronađenih u anoksičnim kontrolama i onih pronađenih u oksidiranim uzorcima. Ovaj rezultat je u suprotnosti s nekim ranijim zapažanjima različitih autora, uključujući i nas, koji se bave time koji nivoi linalola mogu biti negativno povezani s O, koji se konzumira u prvom zasićenju i koji se ne koristi za oksidaciju SO, ili s uočenim smanjenjem linalola tih uzorci uskladišteni na 50 stepeni pod O.'U potonjoj studiji, također je došlo do jasnog povećanja nivoa TDN-a povezanih s prisustvom O. Rezultati prikazani ovdje pokazuju, međutim, da pod normalnim uvjetima skladištenja, nivoi ovih aromatičnih jedinjenja su slabo pogođen O.

Ovaj članak je preuzet sa https://doi.org/10.1021/acs.jafc.1c05880 J. Agric. Food Chem. 2021, 69, 15290−15300