1. Extraction of Lipophilic Antioxidants from Native Tomato Using Green Technologies
- Author
-
Gómez-Linton, Darío R., Navarro-Ocaña, Arturo, Alavez, Silvestre, Lobato-Ortiz, Ricardo, Román-Guerrero, Angélica, Mendoza-Espinoza, José Alberto, Villa-Hernández, Juan Manuel, Pérez-Flores, Laura J., Gómez-Linton, Darío R., Navarro-Ocaña, Arturo, Alavez, Silvestre, Lobato-Ortiz, Ricardo, Román-Guerrero, Angélica, Mendoza-Espinoza, José Alberto, Villa-Hernández, Juan Manuel, and Pérez-Flores, Laura J.
- Abstract
Research background. Tomato (Solanum lycopersicum L.) fruit is highly consumed worldwide and contains high amounts of carotenoids and tocopherols, two powerful antioxidants. Native tomato genotypes are rarely used in large-scale market but serve as a reservoir to diversify the species gene pool and can be employed to obtain functional compounds. Extraction methods are currently changing towards cleaner procedures that are more efficient and environmentally friendly, including avoiding toxic or polluting solvents. Experimental approach. In this study, factorial and fractional factorial designs were used to evaluate the efficiency of digestive enzymes, sonication and green solvents to obtain lipophilic antioxidant extracts from native tomato. To monitor the efficiency of the extraction process, spectrophotometric quantification of total carotenoids and antioxidant activity was carried out, and then individual quantification of carotenoids and tocopherols in the extracts was done by HPLC. Results and conclusions. Digestive enzymes and sonication increased the carotenoid content and the antioxidant activity of the obtained extracts when applied individually. However, when these treatments were applied together and in combination with isopropyl acetate, a green solvent, the obtained extracts had the highest carotenoid and tocopherol contents as well as the maximal antioxidant activity. A correlation analysis suggested that antioxidant activity resulted from synergistic effects rather than individual compounds. Tomato extracts were obtained through a rapid and environmentally friendly extraction method and their antioxidant activity was enhanced. Novelty and scientific contribution. Tomato fruits have been the subject of numerous studies; however, functional compound extraction through environmentally friendly methods remains an attractive use of native tomato fruit, enhancing its limited production and harnessing a large amount of tomato product industry. There are few r, Pozadina istraživanja. Rajčica (Solanum lycopersicum L.) je bogata karotenoidima i tokoferolima, izuzetno jakim antioksidansima, a njezin se plod konzumira diljem svijeta. Nativni se genotipovi rajčica rijetko u većoj mjeri uzgajaju za tržište, već služe kao izvor genske raznolikosti te se mogu koristiti za izolaciju funkcionalnih spojeva. Postupci ekstrakcije su u novije vrijeme usmjereni ka primjeni učinkovitijih i ekološki prihvatljivih metoda koje ne koriste toksična otapala što zagađuju okoliš. Eksperimentalni pristup. U ovom je radu primjenom potpunog i djelomičnog faktorskog plana pokusa ispitan učinak probavnih enzima, ultrazvuka i zelenih otapala na ekstrakciju lipofilnih antioksidansa iz nativnih genotipova rajčica. Za utvrđivanje uspješnosti ekstrakcije spektrofotometrijski su ispitani maseni udjel ukupnih karotenoida u ekstraktima i njihova antioksidacijska aktivnost, a zatim je pomoću metode HPLC određen maseni udjel pojedinih karotenoida i tokoferola u ekstraktima. Rezultati i zaključci. Maseni udjel karotenoida i antioksidacijska aktivnost ekstrakata povećali su se nakon obrade probavnim enzimima ili ultrazvukom, međutim njihovom kombiniranom primjenom uz dodatak izopropil-acetata kao zelenog otapala dobiveni su ekstrakti s najvećim udjelom karotenoida i tokoferola te najvećom antioksidacijskom aktivnosti. Rezultati korelacijske analize pokazuju da je antioksidacijska aktivnost rezultat sinergijskog učinka, a ne djelovanja pojedinog spoja. Ekstrakti rajčice dobiveni su brzim i ekološki prihvatljivim postupkom i njihova se antioksidacijska aktivnost poboljšala. Novina i znanstveni doprinos. Iako je plod rajčice predmet mnogih istraživanja, ekstrakcija funkcionalnih spojeva iz nativnih genotipova rajčica pomoću ekološki prihvatljivih postupaka je naročito zanimljiva jer se njome povećavaju proizvodne mogućnosti i iskorištava velik dio proizvoda industrije rajčica. Dostupan je mali broj radova u kojima su autori koristili kombinaciju različitih ekološki
- Published
- 2022