Likopen u rajčici: svojstva, stabilnost i značaj u prehrani 9789536904242 [PDF]

Zitiervorschau

MANUALIA UNIVERSITATIS STUDIORUM ZAGRABIENSIS

NAKLADNIK

HINUS, Miramarska 13 b, Zagreb, e-mail: [email protected] www.hinus.hr RECENZENTICE

Dr. sc. Nadica Dobričević, doc. Dr. sc. Irena Colić Barić, red. prof. Dr. sc. Branka Levaj, izv. prof. LEKTORICA

Branka Vojnović, prof.

Senat Sveučilišta u Zagrebu proglasio je ovu knjigu sveučilišnim priručnikom Odlukom broj 02-1105/4-2006.

ISBN 987-953-6904-24-2

Copyright ©autorice

Knjigu možete besplatno preuzeti samo za osobnu upotrebu, a ne smijete je stavljati na druge mrežne stranice, umožavati ili je koristiti za bilo koju komercijalnu svrhu.

Mr. sc. Ksenija Marković Dr. sc. Mirjana Hruškar Prof. dr. sc. Nada Vahčić

LIKOPEN U RAJČICI svojstva, stabilnost i značaj u prehrani

HINUS

PREDGOVOR Epidemiološka istraživanja o ulozi likopena u očuvanju zdravlja i sprječavanju bolesti ističu vrijednost tog crvenog pigmenta iz prehrambenih izvora i to najviše iz rajčice i proizvoda od rajčice, što te prehrambene proizvode čini posebno dragocjenim. Kod nas ima premalo znanstvene i stručne literature o funkcionalnoj hrani tj. hrani s pozitivnim utjecajem na metaboličke i fiziološke funkcije organizma. Ovaj priručnik je upravo takvo djelo u kojem su razmotrene najnovije znanstvene spoznaje o likopenu, antioksidansu s potencijalnim funkcionalnim učincima. Priručnih “Likopen u rajčici – svojstva, stabilnost i značaj u prehrani” namijenjen je prvenstveno studentima Prehrambeno-biotehnološkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu koji su upisali preddiplomski studij Prehrambena tehnologija i Nutricionizam te diplomski studij Prehrambeno inženjerstvo, Upravljanje sigurnošću hrane i Nutricionizam. Priručnik također može služiti studentima Agronomskog fakulteta i Farmaceutsko- biokemijskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu, Prehrambeno tehnološkog fakulteta i Poljoprivrednog fakulteta Sveučilišta "J. J. Strossmayer" u Osijeku, Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu, Rijeci, Splitu i Osijeku, Kemijskotehnološkog fakulteta Sveučilišta u Splitu. Pojedina poglavlja mogu biti dobar temelj za razumijevanje promjena do kojih dolazi tijekom prerade rajčice u brojne proizvode i gotova jela tako da priručnik može biti koristan i tehnolozima u prehrambenoj industriji. Unatoč činjenici da je potkrijepljen isključivo znanstvenim citatima pisan je jasnim i razumljivim rječnikom tako da može poslužiti svima koji žele saznati više o likopenu i njegovom značaju u prehrani. Najljepše zahvaljujemo recenzentima dr.sc. Nadici Dobričević, docentici Agronomskog fakulteta, dr.sc. Ireni Colić Barić, redovitoj profesorici i dr.sc. Branki Levaj izvanrednoj profesorici Prehrambeno-biotehnološkog fakulteta Sveučilišta

u Zagrebu na konstruktivnim primjedbama i sugestijama koje su uvelike pridonjele kvaliteti ovog priručnika. I na kraju, hvala svima koji su na bilo koji način pomogli u stvaranju i izdavanju ovog djela.

SADRŽAJ

1. UVOD

9

2. RAJČICA 2.1. Podrijetlo rajčice 2.2. Uzgoj i sorte rajčice

11 11 12

3. KEMIJSKI SASTAV RAJČICE I UDJEL LIKOPENA

19

4. SVOJSTVA KAROTENOIDA I LIKOPENA 4.1. Fizikalna svojstva likopena 4.2. Kemijska svojstva karotenoida i likopena 4.3. Biokemijska svojstva karotenoida i likopena

27 28 29 30

5. BIOSINTEZA KAROTENOIDA I LIKOPENA

33

6. METODE ODREĐIVANJA LIKOPENA I UDJEL LIKOPENA U PREHRAMBENIM PROIZVODIMA 6.1. Nedestruktivne metode određivanja likopena 6.2. Ekstrakcija likopena za kemijske analize 6.3. Spektrofotometrijske metode određivanja likopena 6.4. HPLC metode određivanja likopena 6.5. Udjel likopena u prehrambenim proizvodima

37 37 40 41 42 44

7. STABILNOST LIKOPENA TIJEKOM PROCESA PRERADE RAJČICE I SKLADIŠTENJA PROIZVODA OD RAJČICE 7.1. Izomerizacija likopena tijekom prerade rajčice 7.2. Utjecaj temperature na degradaciju likopena 7.3. Utjecaj kisika na degradaciju likopena 7.4. Utjecaj intenziteta svjetlosti na degradaciju likopena 7.5. Utjecaj postupka dehidracije na degradaciju likopena 7.6. Gubitak likopena tijekom postupka guljenja rajčice 7.7. Degradacija likopena i promjene u boji proizvoda od rajčice 7.8. Stabilnost likopena tijekom skladištenja proizvoda od rajčice

51 52 54 55 58 58 76 61 62

8. APSORPCIJA I DISTRIBUCIJA LIKOPENA U ORGANIZMU 8.1. Utjecaj trans i cis-izomera na apsorpciju likopena 8.2. Djelovanje matriksa hrane na apsorpciju likopena 8.3. Interakcije karotenoida pri apsorpciji likopena 8.4. Distribucija likopena u organizmu

65 65 66 67 68

9. ULOGA LIKOPENA U ZDRAVLJU LJUDI 9.1. Antioksidativno djelovanje likopena 9.2. Uloga likopena u prevenciji i liječenju bolesti

73 73 75

10. LITERATURA

81

KAZALO

93

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

1. UVOD Rajčica i proizvodi od rajčice oduvijek zauzimaju posebno mjesto u prehrani ljudi zbog svojih specifičnih senzorskih i kulinarskih svojstava te nutritivne vrijednosti. Jedan su od bogatijih izvora vitamina C, bakra i željeza, a sadrže i znatne količine vitamina B skupine te mineralnih tvari kao što su kalij, natrij, magnezij i kalcij. Međutim, rajčicu čini posebno dragocjenom likopen, aktivna tvar iz obitelji karotenoida koja ima važnu ulogu u sprječavanju razvoja tumora prostate, probavnog sustava, dojke, pluća, vrata maternice, a važnu ulogu ima i u zaštiti od bolesti srca i krvnih žila. Mnogobrojna epidemiološka istraživanja potvrdila su ulogu likopena kao mikronutrijenta s povoljnim učincima na zdravlje. Likopen, pigment odgovoran za crvenu boju rajčica, izaziva veliko zanimanje znanstvenika zbog svojih bioloških i fizikalno-kemijskih svojstava, naročito antioksidativnog djelovanja povezanog, između ostalog, sa smanjenjem oštećenja bjelančevina, lipida i ostalih staničnih sastojaka. Uz ostale karotene, likopen se ubraja u sastojke hrane s potencijalnim funkcionalnim učincima. Rajčica, odnosno proizvodi od rajčice, najvažniji su izvor likopena te stoga postaju jedni od mnogobrojnih prehrambenih proizvoda što se posljednjih godina svrstavaju u funkcionalnu hranu, tj. hranu koja može na bilo koji način pozitivno utjecati na metaboličke i fiziološke funkcije organizma.

9

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

10

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

2. RAJČICA Rajčica (Lycopersicon esculentum Mill.) se ubraja u najraširenije povrtne kulture zbog mnogostrane upotrebe u svim kuhinjama svijeta. Rajčica i proizvodi od rajčice najvažniji su izvor likopena u kojima je on dominantan karotenoid (Fraser i sur., 2001., Shi i Le Maguer, 2000., Pavlek, 1975.).

2.1. Podrijetlo rajčice Malo je povrtnih biljaka tako brzo osvojilo svijet. U Europi nije bila poznata sve do otkrića Amerike. Prvi ju je opisao talijanski botaničar i liječnik Mattidi 1554. godine. Rajčica, latinski naziv Lycopersicon esculentum Mill., spada u: Razred: Magnoliatae (= Dicotyledonae), dvosupnice Podrazred: Asteridae (= Sympetalae tetracyclcae) Red: Scrophulariales (= Personatae) Porodica: Solanaceae (Mädgefrau i Ehrendorfer, 1997.). Smatra se da originalna domaća rajčica potječe iz Meksika i vjerojatno je rezultat selekcije kroz mnoge generacije od ishodišne vrste poznate pod nazivom Lycopersicon esculentum var. cerasiforme. Genetskim centrom smatra se zapadni obalni pojas Južne Amerike koji se proteže oko 80 km u unutrašnjost i do

11

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

nadmorske visine od 3000 m (područje Anda). Taj se obalni pojas prostire kroz Meksiko, Ekvador, Peru i Čile. Postoje mnoge divlje vrste roda Lycopersicon i neke od njih imaju visok stupanj rezistentnosti na različite bolesti i nametnike. Neke divlje vrste uključuju i ekotipove koji se mogu prilagoditi rastu i razvoju pri niskim i vrlo visokim temperaturama, na sušnim i vlažnim staništima te slanom tlu. Europljani rajčicu u početku nisu prihvatili zbog neugodnog mirisa listova i stabljike, a mnogi su je smatrali i otrovom. Čak nekoliko stoljeća uzgajala se po europskim dvorovima isključivo kao ukrasna biljka. I doista, tek u 19. stoljeću ustanovljeno je da su listovi i stabljika zaista otrovni. Uzgoj u našim krajevima započinje tek u 20. stoljeću. Unatoč južnoameričkom podrijetlu, rajčica se bez ikakvih poteškoća može uzgajati u svim našim vrtovima. Za normalan razvoj traži puno topline i sunca. U našoj zemlji najbolje uspijeva duž morske obale gdje postoje vrlo pogodni uvjeti za njezin uzgoj. Rajčica traži najtopliji položaj u vrtu, primjerice prostor uz južnu stranu zidova, gdje se sunčeva toplina odbija i ponovno vraća na biljke (Encyclopedia of Food Science, 1993., Matotan, 1994.).

2.2. Uzgoj i sorte rajčice Uzgoj rajčice zahtijeva tlo bogato hranjivim tvarima koje mora biti duboko i rahlo. Osjetljiva je na nedostatak vlage u tlu pa je obavezno navodnjavanje. Vrlo je osjetljiva i na niske temperature. Ispod 15 ºC prestaje oblikovanje ploda, a pri –1 °C ugiba. Rajčica je dosta tolerantna na kiselost tla (pH 5,5-8) (Matotan, 1994.). Ubrani plodovi rajčice također su vrlo osjetljivi na hladnoću. Skladištenje zelenih plodova na temperaturi nižoj od 10 °C tijekom nekoliko dana inhibira sazrijevanje. Preporučena temperatura za transport i skladištenje je 12 °C. Ručno ubrani plodovi koji su tek počeli sazrijevati mogu izdržati skladištenje do tri tjedna. Zeleni i poluzeleni plodovi obično sazrijevaju do željenog stanja na temperaturi od 13 °C do 22 °C.

12

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Prvo pojavljivanje crvene boje nakon cvjetanja znak je dovršenja rasta i početka sazrijevanja. Istraživanja su pokazala da kod ubranih nezrelih zelenih plodova sazrijevanje počinje oko dva dana prije vanjskih promjena. Rani indikator sazrijevanja je povećana sinteza etilena, što se može utvrditi plinskom kromatografijom (Encyclopedia of Food Science, 1993.). Sadnice rajčice uzgajaju se u hladnom i u toplom klijalištu. Važno je znati da se od oko 300 komada sjemenki može dobiti od 250 do 270 kvalitetnih sadnica. Rajčica bi na istu površinu trebala dolaziti svakih 4-5 godina. Dobre su predkulture za rajčicu žitarice i bjelančevinaste krmne kulture, a u jednom višepoljnom plodoredu može se izmjenjivati i s uljaricama i šećernom repom. Sustav obrade tla za rajčicu ovisi o predkulturama (Matotan, 1994.). Za klijalište treba izabrati zaklonjeno mjesto izloženo suncu. Potrebno je iskopati zemlju 50 cm dubine, očistiti je te postaviti okvire na koje se polože prozori. Uobičajena širina klijališta je 1,5 m, a dužina se odredi prema potrebi ili prilikama. Jedna strana klijališnog okvira treba biti uža (sa sjeverne strane), tako da se bolje akumulira sunčeva toplina. Na okvir je potrebno položiti prozor koji se oblaže staklom ili PVC folijom. Rajčica namijenjena svježoj potrošnji uzgaja se iz presadnica, a za uzgoj se koriste sorte odnosno hibridi visoke stabljike, nezavršnog tipa rasta. Presadnice rajčice proizvode se u zaštićenim prostorima: klijalištima, tunelima, plastenicima ili staklenicima. Sjetva se obavlja u kontinentalnim područjima u drugoj polovici ožujka, a u primorju dvadesetak dana ranije. Presadnice se uzgajaju posijane u redove na 10 cm razmaka, 2,5-3 cm razmaka između posijanih sjemenki u redu, a na dubinu 1-1,5 cm. Nekoliko dana prije planiranog presađivanja, kad nema opasnosti od mrazeva, presadnice se ostavljaju nezaštićene da bi se što bolje privikle na vanjske uvjete. Dan prije presađivanja potrebno ih je dobro zaliti. Presađivanje se obavlja na dobro pripremljenom tlu, u koje je prilikom pripreme unesen neki od herbicida. Presađivanje se obavlja sadilicom na 80-100 cm razmaka i 40-50 cm razmaka između biljaka u redu, nešto dublje nego što su biljke rasle. Nakon presađivanja potrebno je postaviti potpornje, kolce, trstiku odnosno žičane armature. Najučinkovitiji je uzgoj na žičanoj armaturi.

13

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

Primjeri sorti i hibrida rajčice za svježu potrošnju: GICO F1: Rani hibrid, visoke stabljike, neograničenog rasta. Oblikuje okrugle krupne plodove, prosječne težine 200 g. Veoma je rodan hibrid, tolerantan na bolesti. BLAZER F1: Srednje rani hibrid, stabljike završnog tipa rasta, krupnih okruglih plodova. Plodovi su izjednačene veličine, čvrsti i dobro podnose prijevoz. Dozrijevanje je plodova također veoma izjednačeno. CAMIL F1: Srednje rani hibrid, srednje bujne stabljike, neograničenog tipa rasta. Plodovi su krupni, veoma čvrsti, težine 190-210 g. Izjednačene su veličine, spljoštenog oblika. CARMELLO F1: Veoma rodni hibrid, visoke stabljike, nezavršnog tipa rasta, s krupnim, okruglasto-spljoštenim plodovima, prosječne težine oko 180 g. MONTE CARLO F1: Kasni hibrid, srednje bujne, visoke stabljike, neograničenog rasta, okruglo-spljoštenih plodova, prosječne težine oko 230 g. Hibrid je iznimno rodan, visoke tolerantnosti na bolesti. ARIZONA: Kasna sorta, krupnih plodova, prosječne težine oko 250 g. Plodovi su čvrsti, okruglo-kvadratičnog oblika, izjednačenog dozrijevanja, bez zelenih dijelova na plodu uz peteljku. Upotrebljava se u svježem stanju, a može se i industrijski prerađivati. Za proizvodnju rajčice namijenjene industrijskoj preradi koriste se uglavnom niske sorte i hibridi završnog tipa rasta stabljike. Proizvoditi se mogu i iz presadnica, ali se proizvodnja uglavnom obavlja izravnom sjetvom. Za izravnu sjetvu izrazito je važna dobra pripremljenost sjetvenog sloja tla i poravnatost površine. Sijati se može na već prethodno pripremljene gredice ili na ravnu površinu u redove razmaka 150 cm ili u trake sa po 2 reda, međurednog razmaka do 50 cm i razmaka između traka 100 cm. Sjetva se obavlja preciznim pneumatskim sijačicama kad se sjetveni sloj tla ugrije na temperaturu 10-12 ºC te kad prestane opasnost od kasnih proljetnih mrazeva. U kontinentalnim područjima to je potkraj travnja, a u primorskom području desetak dana ranije. Sije se na 2-3 cm dubine, a sjetvena norma ovisi o sorti odnosno hibridu. Nakon što biljčice niknu i imaju 4-5 razvijenih

14

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

listova, usjev se međuredno kultivira, prihranjuje i ako je to potrebno prorjeđuje tako da razmak između biljaka u redu bude 15-25 cm, ovisno o uzgajanoj sorti ili hibridu. Tijekom vegetacije usjev se prema potrebi navodnjava i štiti od bolesti koje se intenzivnije javljaju nego u uzgoju na armaturi. Berba rajčice za industrijsku preradu uzgojem sorti koje dosta izjednačeno dozrijevaju na većim površinama obavlja se mehanizirano jer je ručna berba vrlo skupa i čini 30-40 % ukupne vrijednosti proizvodnje. Mehaniziranoj berbi pristupa se kad je 80-85 % plodova tehnološki zrelo. Za berbu se mogu koristiti vučeni kombajni kapaciteta 3-5 tona na sat rada ili veći samohodni kombajni kapaciteta do 15 tona na sat. Prosječni su prinosi rajčice za industrijsku preradu oko 40 t/ha, a uz primjenu navodnjavanja 50-60 t/ha. Vrlo je važno da se rajčica nakon berbe što brže preveze do tvornice za preradu.

Primjeri sorti i hibrida industrijske rajčice za preradu u koncentrat: LERICA F1: Vrlo rodni hibrid, niske stabljike, završnog rasta. Oblikuje kvadratične plodove, bez zelenog dijela pri peteljci. Plodovi su prosječno teški 80 g i sadrže oko 5 % suhe tvari. CHEF: Vrlo rana sorta, niske stabljike, završnog tipa rasta. Oblikuje okruglokvadratične plodove, težine oko 110 g. Namijenjena je za ručnu berbu i proizvodnju na težim tlima. Sadržaj je suhe tvari u zrelim plodovima oko 5,5 %. CAL J: Srednje rana sorta, niske bujne stabljike, poluzavršnog tipa rasta. Oblikovani plodovi kvadratičnog su oblika, težine oko 95 g. Mogu se brati ručno i mehanizirano. Sadržaj oko 5,3 % suhe tvari u plodovima. RIO FUEGO: Srednje rana sorta, bujne niske stabljike, ovalnih plodova, prosječne težine 85 g. Namijenjena je za mehaniziranu berbu. Plodovi dozrijevaju dosta izjednačeno i imaju visok sadržaj suhe tvari, oko 5,8 %. RED HUNTER: Rana sorta, grmolike stabljike, završnog tipa rasta. Plodovi su ovalno-kvadratičnog oblika, težine 90-100 g, bez zelenih dijelova oko peteljke. Zrioba je plodova vrlo izjednačena pa se može obavljati mehanizirana berba.

15

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

BRIGADE F1: Vrlo rodan hibrid, srednje bujne stabljike, izvanrednih prerađivačkih značajki. Plodovi su izduženo-kvadratičnog oblika, prosječne težine 75-80 g i visokog sadržaja suhe tvari. DORADO F1: Rani hibrid, bujne stabljike, završnog tipa rasta. Plodovi su čvrsti, krupni, okruglog oblika i prosječnog sadržaja suhe tvari 5,3 %.

Primjeri sorti i hibrida rajčice za industrijsku preradu u pelate: EARLY PEEL F1: Rani hibrid, niske stabljike, izduženih plodova, prosječne težine 75 g. Vrlo je rodan hibrid, namijenjen za ručnu i mehaniziranu berbu. Plodovi sadrže oko 5,5 % suhe tvari. ITAL PEEL F1: Srednje rani hibrid, niske osebujne stabljike i izduženih plodova, prosječne težine 80 g. Vrlo je rodan hibrid, visoke kvalitete plodova, prosječnog sadržaja suhe tvari 5,6 %. VENTURA: Sorta niske stabljike, završnog tipa rasta, izduženo-šiljatih plodova, prosječne težine 70 g. Namijenjena je za ručnu berbu. Zreli plodovi sadrže oko 5 % suhe tvari. RANGER F1: Srednje rani hibrid, bujne grmolike stabljike, završnog tipa rasta. Oblikuje kvadratično-valjkaste plodove, idealnog oblika za preradu. Plodovi su tamnocrvene boje, prosječne težine 70-80 g, bez zelenog dijela pri peteljci. RED WING F1: Rani hibrid, srednje bujne niske stabljike, završnog tipa rasta. Plodovi su izduženi, šiljati, prosječne težine oko 85 g i visokog sadržaja suhe tvari: oko 6 % (Matotan, 1994.). Pored navedenih sorti, uzgojeni su i novi hibridi koji su otporniji na bolesti, daju kvalitetnije plodove, ujednačenije krupnoće i ujednačenijeg zrenja, a sve je učestalija njihova primjena. Sorte i kvaliteta sirovina za prehrambenu industriju imaju naročitu važnost. Pri ocjeni kvalitete rajčice važnu ulogu ima udjel nutrijenata kao što su ugljikohidrati, vitamini, organske kiseline, antioksidansi itd. Naročitu važnost, gledano s ekonomskog stajališta, ima udjel suhe tvari.

16

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Rajčica se donedavno brala isključivo ručno, danas se to čini za potrebe marketinga, a u manje razvijenim zemljama i za industriju. Da bi se mogla primijeniti mehanička berba plodova rajčice, pred selekcionare je postavljeno niz zahtjeva. Plodovi rajčice moraju biti čvrste konzistencije kako bi bili otporni na mehaničke udarce tijekom operacija mehaničke berbe. Poželjno je da sorte daju maksimalan urod kako bi mehanička berba bila ekonomična, a to znači da moraju imati visok prinos po stabljici, krošnja im mora biti što manja kako bi postojala mogućnost što gušće pa čak i dvoredne sadnje na istoj gredici. Dok su na biljci, plodovi se moraju čvrsto držati na peteljci (da ne bi padali na zemlju), a za vrijeme berbe se moraju lako otkidati bez peteljke. Ta značajka koju danas posjeduju sve važnije industrijske sorte veliki je uspjeh selekcionara, a iznimno je bitno svojstvo za proizvodnju pelata i sjeckane rajčice jer se štedi mnogo radne snage. Osim toga, plodovi moraju sazrijevati ujednačeno (mora biti veliki postotak, 90-95 %, plodova koji sazrijevaju istodobno u kratkom periodu, a pojedinačni plodovi ne smiju biti različito obojeni, već cijeli plod mora biti iste boje). Izborom prikladne sorte za uzgoj moguće je, pored zadovoljavanja uvjeta za mehaničku berbu, povećati prinos po jedinici površine i dobiti plodove bolje kvalitete. Rajčicu napada nekoliko bolesti koje mogu uzrokovati velike štete, kao što su npr: - pjegavost lista; Septoria lycopersici - plamenjača; Phyphthora infestans - trulež korijena; Phyphthora nicotianae. Na tržištu postoji veliki broj sredstava za sprječavanje i liječenje bolesti rajčice (http://www.enzazaden.com/site/uk/brochures/Kroatien.pdf, http://fermi.hr/povrce.htm, http://www.krs.hr/events/0402-zastpp/Kacic.pdf).

17

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

18

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

3. KEMIJSKI SASTAV RAJČICE I UDJEL LIKOPENA Rajčica je izvor bjelančevina, masti, ugljikohidrata (Tablica1.), mineralnih tvari (kalcija, željeza, magnezija, fosfora, kalija, natrija, cinka, bakra, mangana, selenija) i vitamina (vitamina C, vitamina B skupine, vitamina A)(Tablica 2.). Udjel pojedinih lipida i aminokiselina prikazan je u Tablici 3.

Tablica 1. Udjel osnovnih prehrambenih sastojaka u rajčici Prehrambeni sastojak

Mjerna jedinica

Udjel/100g rajčice

Voda

g

94,78

Energija

J

67,2

Bjelančevine

g

1,16

Masti

g

0,19

Ugljikohidrati

g

3,18

Vlakna

g

0,9

Pepeo

g

0,69

(http://www.nal.usda.gov/fnic/cgi-bin/nut_search.pl)

19

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

Tablica 2. Udjel mineralnih tvari i vitamina u rajčici Mineralne tvari

Mjerna jedinica

Udjel/100g rajčice

Kalcij, Ca

mg

5

Željezo, Fe

mg

0,47

Magnezij, Mg

mg

8

Fosfor, P

mg

29

Kalij, K

mg

212

Natrij, Na

mg

42

Cink, Zn

mg

0,14

Bakar, Cu

mg

0,062

Mangan, Mn

mg

0,088

Selenij, Se

µg

0,4

Vitamin C

mg

16,0

Tiamin

mg

0,046

Riboflavin

mg

0,034

Niacin

mg

0,593

Pantotenska kiselina

mg

0,186

Vitamin B-6

mg

0,060

Folati

µg

29

Vitamin B-12

µg

0,00

Vitamin A

IU

1496

Vitamin A

RE

150

Vitamini

(http://www.nal.usda.gov/fnic/cgi-bin/nut_search.pl)

20

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Tablica 3. Udjel lipida i aminokiselina u rajčici Lipidi

Mjerna jedinica

Udjel/100g rajčice

Masne kiseline, zasićene

g

0,025

Masne kiseline, mononezasićene

g

0,028

Masne kiseline, polinezasićene

g

0,076

Kolesterol

mg

0

Fitosteroli

mg

4

Triptofan

g

0,008

Treonin

g

0,029

Izoleucin

g

0,027

Leucin

g

0,042

Lizin

g

0,042

Metionin

g

0,010

Cistin

g

0,015

Fenilalanin

g

0,030

Tirozin

g

0,020

Valin

g

0,030

Arginin

g

0,029

Histidin

g

0,018

Alanin

g

0,033

Asparaginska kiselina

g

0,161

Glutaminska kiselina

g

0,427

Glicin

g

0,029

Prolin

g

0,022

Serin

g

0,031

Aminokiseline

(http://www.nal.usda.gov/fnic/cgi-bin/nut_search.pl)

21

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

Karakteristična crvena boja rajčice i proizvoda od rajčice potječe od karotenoidnog pigmenta likopena. U plodovima rajčice likopen je dominantan karotenoid, a osim njega prisutni su i manji udjeli α-karotena, β-karotena, γ-karotena, ξ-karotena, fitoena, fitofluena, neurosporena i luteina (Shi i Le Maguer, 2000., Benet i Shiner, 1985., Karlson, 1993.)(Tablica 4.).

Tablica 4. Udjel najvažnijih karotenoida u plodovima rajčice Karotenoid

Udjel (%)

Likopen

80 – 90

α - karoten

0,03

β - karoten

3-5

γ - karoten

1 – 1,3

ξ - karoten

1-2

Fitoen

5,6 - 10

Fitofluen

2,5 – 3,0

Neurosporen

7-9

Lutein

0,011 – 1,1

(Shi i Le Maguer, 2000.) Udjel likopena u svježem plodu rajčice ovisi o sorti, stadiju zrelosti te uvjetima okoliša pri kojima plod dozrijeva. Udjel likopena u rajčici obično se kreće u rasponu od 3 do 5 mg/100g (Bramley, 2000., Hart i Scott, 1995.). U nekim sortama su, međutim, pronađeni i viši udjeli, iznad 9,27 mg/100g (Tonucci i sur., 1995.). Tamnocrvene sorte sadrže više od 15 mg/100g, dok žute sorte sadrže samo oko 0,5 mg/100g (Hart i Scott, 1995.)(Tablica 5.). Udjel likopena se povećava tijekom zrenja ploda (Liu i Luh, 1977.). Koncentracija likopena u rajčici je viša ljeti (od lipnja do kolovoza), a niža zimi (od listopada do ožujka) (Heinonen i sur., 1989.). Plodovi rajčice koji su dozrijevali u staklenicima, bilo ljeti ili zimi, imaju niži udjel likopena od plodova dozrelih na otvorenom tijekom ljeta, a također i plodovi koji su ubrani zeleni te dozreli tijekom

22

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

skladištenja imaju niži udjel likopena od plodova dozrelih na biljci (Gould, 1992.) (Tablica 6.). Razmjerno visoke temperature (38 ˚C) inhibiraju sintezu likopena, dok niske temperature inhibiraju i dozrijevanje plodova i sintezu likopena (Lurie i sur., 1996.). Mc Collum je već 1950-ih godina proučavao raspodjelu likopena i ostalih karotenoida u rajčici te utvrdio da vanjski perikarp sadrži više udjele likopena i ostalih karotenoida (Mc Collum, 1955.)(Tablica 7.).

Tablica 5. Udjel likopena u različitim sortama rajčice Sorta rajčice

Udjel likopena (mg/100g svježeg uzorka)

Sorta rajčice

Udjel likopena (mg/100g svježeg uzorka)

Cherry

3,78

Monika

7,22

Large

2,27

Delfine

6,51

Salad

2,55

Marlyn

5,53

Flavourtop

5,65

Fanny

5,26

Tigerella

1,58

Tiffany

6,23

Shirley F1

2,35

Alambra

5,40

Craig

3,91

Regulus

6,59

Moneymaker

4,26

Petula

6,68

Allicanti

4,40

Diamina

6,48

Beefsteak

4,83

Brillante

8,47

Sungold

0,53

Furone

5,18

Gold sunrise

0,02

(Hart i Scott, 1995., Abushita i sur., 2000.)

23

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

Tablica 6. Udjel likopena u rajčicama različitih stupnjeva zrelosti Likopen (mg/100g svježeg uzorka)

Uzorak Svježa rajčica (listopad-ožujak)

2,60 – 3,10

Svježa rajčica (lipanj-kolovoz)

3,80 – 6,60

Sok zelene rajčice

0,17

Sok djelomično zrele rajčice

0,24

Sok zrele rajčice

3,71

(Heinonen i sur., 1989., Beerh i Siddappa, 1959.)

Tablica 7. Karotenoidi u pojedinim dijelovima ploda rajčice pri različitim stadijima zrelosti Broj dana sazrijevanja Dijelovi ploda

4

8

12

16

20

Ukupni karotenoidi (mg/100g) Vanjski perikarp

4,40

7,84

8,64

8,64

8,40

Unutrašnji perikarp

2,96

4,40

4,40

4,00

4,40

Pulpa

4,80

4,16

4,00

6,56

6,32

Karoteni (mg/100g) Vanjski perikarp

0,23

0,23

0,18

0,18

0,26

Unutrašnji perikarp

0,22

0,12

0,15

0,18

0,39

Pulpa

0,69

0,71

0,60

0,57

0,55

Ukupni karotenoidi/karoteni Vanjski perikarp

15

34

47

47

23

Unutrašnji perikarp

14

37

30

22

11

Pulpa

7

6

7

12

12

(Mc Collum, 1955.)

24

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Prema Al-Wandawi i sur., koža plodova rajčice sadrži 12 mg likopena/100g (svježeg uzorka), dok tkivo ploda rajčice sadrži samo 3,4 mg likopena/100g (svježeg uzorka), što pokazuje da je koncentracija likopena u koži rajčice oko tri puta viša nego u tkivu rajčice (Al-Wandawi i sur., 1985.). D' Souza i sur. također tvrde da su koža i perikarp plodova rajčice bogati likopenom (D' Souza i sur., 1992.). Sharma i Le Maguer su odredili udjele likopena u različitim frakcijama ploda rajčice i pulpe rajčice (Tablica 8.) te utvrdili da koža rajčice sadrži oko pet puta više likopena (53,9 ± 0,65 mg/100 g) nego pulpa rajčice (11 ± 0,045 mg/100 g). Najveći udjel ukupnog likopena (72 do 92 %) je prisutan u netopljivim frakcijama različitih sorti. Udjel netopljive frakcije u različitim sortama kreće se u rasponu od 13,6 do 19,6 % ukupne svježe mase. Za očekivati je da rajčice s visokim udjelom netopljive suhe tvari sadrže i više likopena (Sharma i Le Maguer, 1996.). Tablica 8. Udjel likopena u različitim frakcijama ploda rajčice Sorta rajčice

Ukupna količina suhe tvari (%)

Netopljivi dio rajčice (%)

Ohio-8245

5,39±0,05

92-7136

Udjel likopena (mg/100g svježeg uzorka) Meso rajčice

Netopljiva frakcija

Topljiva frakcija

14,1±0,025

9,93±0,278

53,2±1,13

0,024±0,001

6,84±0,05

16,3±0,13

7,76±0,043

43,8±1,1

0,007±0,0004

92-7025

5,76±0,045

14,8±0,16

6,46±0,125

35,4±0,56

0,014±0,0008

H-9035

5,39±0,05

13,6±0,56

10,19±0,031

53,56±0,46

0,033±0,002

CC-164

5,81±0,05

19,6±0,25

10,7±0,062

40,82±0,28

0,034±0,001

Ukupna količina suhe tvari (%)

Udjel likopena

Pulpa

6,42±0,002

12,46±0,37

Gušća frakcija pulpe

11,71±0,065

42,36±0,46

Rjeđa frakcija pulpe

4,73±0,063

4,03±0,048

Industrijski uzorak

(Sharma i Le Maguer, 1996.)

25

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

26

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

4. SVOJSTVA KAROTENOIDA I LIKOPENA Karotenoidi su skupina pigmenata s najmanje 600 članova, od kojih je jedan i likopen. Kemijska struktura karotenoida određuje njihova fizikalno-kemijska svojstva i, djelomično, njihovu biološku aktivnost (Faure i sur., 1999., Bramley, 2000.). Karotenoidi, kemijski, mogu biti podijeljeni u dva razreda. U prvi razred ubrajaju se visoko nezasićeni karoteni kao što su likopen, α-karoten, β-karoten, γkaroten i ξ-karoten. Oni ne sadrže kisik i obično su narančaste i crvene boje. Karotenoidi u drugom razredu su ksantofili kao što su npr. β-kriptoksantin, lutein i zeaksantin koji su oksigenirani derivati i sadrže jedan ili više oksigeniranih supstituenata na određenim mjestima pobočnih prstena. Ta dva razreda karotenoida dijele slična strukturalna svojstva kao što su poliizoprenoidna struktura i serija centralno smještenih konjugiranih dvostrukih veza (Shi i Le Maguer, 2000., Benet i Shiner, 1985., Karlson, 1993.). Karotenoidi su jedinstveni u biljnom carstvu, a zbog toga što su jasno obojeni, uočeni su već u ranom razvoju kromatografije (Handelman, 2001.). Boja karotenoida u tkivima zelenih biljaka je prekrivena klorofilom te postaje uočljiva tek nakon degradacije zelenih pigmenata (Stahl i Sies, 1996.). Tijekom biosinteze u biljkama ili mikroorganizmima, svaki karotenoid je smješten u vrlo preciznim orijentacijama unutar subcelularnih struktura fotosintetičkog aparata. Kemijska i fizikalna svojstva karotenoida su pod jakim utjecajem ostalih molekula unutar mikrookoline, posebno bjelančevina i lipida membrane. Obratno, karotenoidi mogu također utjecati na svojstva subcelularnih struktura. Jedinstvena kemijska struktura svakog karotenoida, veličina, oblik, hidrofobnost, polarnost, određuju njegovu sposobnost pravilne ugradbe u unutrašnjost molekule i djelovanja unutar odgovarajuće cjeline za svaku biljku, bakteriju ili gljivu. Teme-

27

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

ljem te spoznaje može se zaključiti da, kada su karotenoidi uneseni u organizam sisavaca, ista strukturalna svojstva mogu dramatično utjecati na bioraspoloživost, apsorpciju, cirkulaciju, distribuciju u tkivima te sposobnost ugrađivanja u subcelularne strukture i izazivanja vrlo preciznih molekularnih procesa. Jedinstvena strukturalna svojstva svakog karotenoida mogu biti jako važna u vrlo specifičnim, iako još nedovoljno razjašnjenim, učincima karotenoida na ljudsko zdravlje i procese bolesti. Likopen, djelovanjem svoje acikličke strukture, velikim rasponom konjugiranih dvostrukih veza i izrazitom hidrofobnosti, pokazuje mnoga jedinstvena svojstva kod sisavaca (Clinton, 1998.).

4.1. Fizikalna svojstva likopena Fizikalna svojstva likopena prikazana su u Tablici 9. U zrelim plodovima rajčice, likopen ima oblik izduženih kristala u obliku iglica. Likopen je lipofilan, topljiviji u organskim otapalima nego u vodi, a taj crveni pigment (odgovoran za tipičnu jasno-crvenu boju zrelih plodova rajčice) apsorbira svjetlo u vidljivom dijelu spektra i njegova otopina u petroleteru ima λmax 472 nm i Έ% 3450 (Shi i Le Maguer, 2000., Rao i Agarwal, 1999.). Tablica 9. Fizikalna svojstva likopena Kemijska formula

C40H56

Relativna molekulska masa

536,85

Točka taljenja

172-175 ˚C

Kristalni oblik

Duguljaste crvene iglice

Praškasti oblik

Tamnocrveno-smeđi

Topljivost

Topljiv u kloroformu, heksanu, benzenu, ugljikovom disulfidu, acetonu, petrol eteru. Netopljiv u vodi, etanolu, metanolu.

Osjetljivost (Shi i Le Maguer, 2000.)

28

Osjetljiv na svjetlo, kisik, visoku temperaturu, kiseline

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

4. 2. Kemijska svojstva karotenoida i likopena Karotenoidi su tetraterpeni, a kod mnogih od njih su krajnje grupe ciklizirane u petero ili šesteročlane prstene pri čemu nastaju monociklički ili diciklički spojevi (Stahl i Sies, 1996., Clinton, 1998.). Terpeni se sastoje od osnovne jedinice od 5 C-atoma koja se naziva izoprenskom jedinicom (Karlson, 1993.)(Slika 1.). CH3 C

IZOPREN

H2C

CH

CH2

Slika 1. Molekulska struktura izoprena (Karlson, 1993.)

Struktura svakog karotenoida određuje njegovu boju i fotokemijska svojstva molekule te utječe na kemijsku reaktivnost. U spajanju s ugljikom ili vodikom, oni mogu također sadržavati i atome kisika (Clinton, 1998.).

Slika 2. Molekulska struktura likopena (Karlson, 1993.)

Likopen je ugljikovodik otvorenog lanca koji sadrži 11 konjugiranih i 2 nekonjugirane dvostruke veze smještene linearno (Rao i Agarwal, 1999.)(Slika 2.). Dvostruke veze podliježu izomerizaciji pri čemu nastaje spektar mono ili poli cisizomera. Te promjene se odvijaju, smatra se, apsorpcijom svjetla uz izlaganje toplinskoj energiji ili sudjelovanjem u specifičnim kemijskim reakcijama (Clinton, 1998.). Kod likopena su dvije centralne metilne grupe u 1,6 položaju dok su

29

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

preostale metilne grupe u 1,5 položaju. Boja i antioksidativna aktivnost likopena su posljedica njegove jedinstvene, opsežno konjugirane polienske strukture. U prirodi se likopen najčešće pojavljuje u trans-obliku koji je termodinamički najstabilniji oblik (Lovrić i sur., 1970.). Sedam od trinaest dvostrukih veza može izomerizirati iz trans-oblika u mono ili poli cis-oblik pod utjecajem topline, svjetla ili određenih kemijskih reakcija. Likopen je zbog svoje strukture vrlo osjetljiv na svjetlo, toplinu, kisik i kiseline, a neki metalni ioni, kao što su Cu2+ i Fe3+, kataliziraju njegovu oksidaciju (Stahl i Sies, 1996., Shi i Le Maguer, 2000.). Cis-izomeri likopena (najčešće 5-, 9-, 13- i 15-) pronađeni su također u biljkama, ali i u plazmi ljudi (Bramley, 2000.). Teorijski je moguć veliki broj, oko 2048, izomera likopena zbog toga jer sadrži 11 konjugiranih dvostrukih veza. Međutim, zbog učinaka steričkih smetnji, samo 72 mogu opstati u prirodi (Lee i Chen, 2002.).

4. 3. Biokemijska svojstva karotenoida i likopena Neki karotenoidi koji su uključeni u prehranu ljudi, kao što je β-karoten, važan su izvor vitamina A. Međutim, većina karotenoida uključujući likopen, lišena je provitaminske aktivnosti (likopen ne sadrži strukturu β-iononskog prstena). Usprkos tome, njihovi biološki učinci kod ljudi, posebno likopena, u zadnje vrijeme sve više privlače pozornost znanstvenika (Clinton, 1998., Rao i Agarwal, 1999.). Likopen, sa svojom acikličkom strukturom, dugačkim nizom konjugiranih dvostrukih veza i izrazitom hidrofobnosti, pokazuje mnoga jedinstvena biološka svojstva, uključujući i antioksidativno djelovanje. Antioksidativna aktivnost likopena i ostalih karotenoida očituje se stabilizacijom reaktivnog oblika kisika i sposobnošću hvatanja slobodnih radikala (Bramley, 2000., Foote i Denny, 1968., Burton i Ingold, 1984.). Prema poretku sposobnosti stabilizacije reaktivnog kisika, likopen je na prvom mjestu, slijede α-karoten i β-karoten, a prema sposobnosti hvatanja slobod-

30

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

nih radikala likopen je također na prvom mjestu, a slijede β-karoten i zatim αkaroten. Funkcionalne grupe u prstenima također utječu na sposobnost hvatanja slobodnih radikala. U slučaju likopena, na tu sposobnost utječu i dvije terminalne nekonjugirane dvostruke veze (Anguelova i Warthesen, 2000a.). Zahvaljujući svojim stereokemijskim svojstvima i sposobnosti učinkovite stabilizacije reaktivnog kisika i slobodnih radikala, likopen je razmatran kao bioantioksidans s visokom biološkom aktivnosti u različitim tkivima ljudskog organizma (Abushita i sur., 2000.). Bramley navodi da je dugačak kromofor u polienskom lancu, osim za crvenu boju likopena (λmax 472 nm), odgovoran i za njegovu snažnu antioksidativnu aktivnost (Bramley, 2000.). Usporedba struktura likopena, γ-karotena i β-karotena otkriva da otvaranje β-iononskog prstena povećava sposobnost stabilizacije. Jedanaest konjugiranih dvostrukih veza likopena odupire se napadu peroksi radikala formirajući inaktivne produkte, što rezultira stabilizacijom stanice (Thompson i sur., 2000., Stahl i sur., 1992., Gärtner i sur., 1997., Di Mascio i sur., 1989.).

31

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

32

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

5. BIOSINTEZA KAROTENOIDA I LIKOPENA Likopen može biti sintetiziran u svim višim biljkama, algama te fotosintetičkim bakterijama i gljivama (Fraser i sur., 2001., Stahl i Sies, 1996.). Početni korak u sintezi likopena sličan je onom kod sinteze kolesterola koji se sintetizira u životinjskim, ali ne i u biljnim stanicama (Fuhrman i sur., 1997.). Na staničnoj razini, likopen je smješten u kloroplastima plodova rajčice i može biti pronađen uzduž tilakoidnih membrana u fotosintetičkom pigment-protein kompleksu. Jedna od njegovih funkcija je apsorpcija svjetlosti tijekom fotosinteze (Bouvier i sur., 1998., Akhtar i sur., 1999.). U ranim fazama zrenja plodova rajčice, dominantan pigment u kloroplastima je zeleni klorofil. Kako se klorofil degradira, boja se mijenja od zelene prema bijeloj. Kada je udjel klorofila u kloroplastima smanjen, sintetiziran je likopen s popratnim promjenama u ultrastrukturi ploda, koje rezultiraju promjenama boje od bijele do crvene (Harris, 1970., Khudairi, 1972., Matienco i Yedalty, 1973.). Sinteza karotenoida se u fotosintetičkim tkivima odvija u kloroplastima, dok se u nefotosintetičkim tkivima biljaka kao što su voće i cvijeće, akumuliranje karotenoida odvija u kromoplastima (Fraser i sur., 2001.). Karotenoidi su biosintetizirani u specijalnom ogranku izoprenoidnog puta. Prva C-40 formirana ugljikovodična jedinica je fitoen, karotenoid s tri konjugirane dvostruke veze. Fitoen nastaje kondenzacijom dviju molekula geranilgeranil-pirofosfata (GGPP), a ta reakcija je katalizirana fitoen-sintazom (Slika 3.) (Britton i Hornero-Méndez, 1997.). Fitoen je zatim pretvoren u likopen serijom reakcija dehidrogenacije pri čemu se četiri dvostruke veze uključuju u molekulu fitoena. Ta pretvorba je izvede-

33

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

na djelovanjem enzima fitoen-desaturaze, odnosno ξ-karoten-desaturaze, enzima vezanih na membranu (Slika 4.). Geni za stvaranje tih enzima su klonirani i sada mogu biti korišteni za transformacije biljaka. Takav pomak vodi do biljaka, posebno rajčica, s kontroliranim udjelima likopena (Britton i Hornero-Méndez, 1997.).

Slika 3. Izoprenoidni put (Britton i Hornero-Méndez, 1997.)

34

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

O

P

P

P

O

P

Fitoen-sintaza

12' FITOEN

Fitoen-desaturaza

11'

2H

11 12

FITOFLUEN

2H 8' 7' ζ-KAROTEN 2H 7 8 NEUROSPOREN 2H

LIKOPEN

Slika 4. Biosinteza fitoena iz dvije molekule geranilgeranil-pirofosfata i pretvorba u likopen serijom reakcija dehidrogenacije (Britton i HorneroMéndez, 1997.)

35

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

1

2

3 Slika 5. Ciklizacija likopena (1) koja dovodi do nastanka monocikličkih karotenoida (γ-karotena, 2) i dicikličkih karotenoida (β-karotena, 3) (Britton i Hornero-Méndez, 1997.)

Ostali karotenoidi, kao što je β-karoten te oksokarotenoidi, nastaju iz likopena slijedeći reakcije ciklizacije i hidroksilacije (Slika 5.). Zbog toga je likopen centralna molekula u biosintetičkom putu karotenoida (Britton i Hornero-Méndez, 1997., Stahl i Sies, 1996., Bramley, 2000., Fraser i sur., 2001.).

36

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

6. METODE ODREĐIVANJA LIKOPENA I UDJEL LIKOPENA U PREHRAMBENIM PROIZVODIMA 6.1. Nedestruktivne metode određivanja likopena Boju kao vrlo važno svojstvo proizvoda kako za proizvođača, tako i za potrošača nije dovoljno ocjenjivati samo subjektivno već je potrebno standardizirati način na koji ju se može opisati, tj. naći metodu koja ju opisuje na što sličniji način onome kako ju psihosenzibilno opažamo-doživljavamo. U tu svrhu najbolje moguće rješenje daju kolorimetrijske metode (Hunter i Harold, 1987.). Kolorimetrija je znanost o sastavljanju i mjerenju boja. Smanjenje kvalitete zbog promjena boje može biti posljedica gubitka prirodnih pigmenata, povećanja udjela neobojenih sastojaka te neenzimatskog posmeđivanja. Nedestruktivna, vanjska mjerenja na plodovima rajčice predstavljaju jednostavnu metodu za utvrđivanje zrenja i kemijsku analizu pigmenata. Mjerenje boje u rajčicama je blisko vezano uz vizualnu percepciju (Shewfelt i sur., 1988.). Nedestruktivno mjerenje stupnja obojenosti rajčice pomoću uređaja za mjerenje boje tj. kolorimetra predstavlja brzu, preciznu, nedestruktivnu tehniku za određivanje udjela likopena što je od posebne važnosti za primjene u industriji prerade rajčice (Shi i Le Maguer, 2000.). Jedan od poznatijih kolorimetara, uz onog po Lovibondu i Minolti, jest Hunterov (1942.) koji je prema principu rada fotoelektrični tristimulusni kolorimetar. Tristimulusni kolorimetar pretvara energiju iz uzorka pomoću filtera (koji aproksimiraju boju promatrača) u konačnu psihofizikalnu funkciju (boju). Tako se

37

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

matematički proračun boje simulira pomoću filtera (crveni, zeleni, plavi) da bi se dobio brži i jeftiniji način računanja tristimulusnih vrijednosti (Hunter i Harold, 1987.). Određivanjem boje na Hunterovom kolorimetru razvijena boja, npr. rajčice, može se opisati Hunterovim L, a i b vrijednostima (brojčane vrijednosti). Prema teoriji kontrastnih boja smatra se da receptori u ljudskom oku prepoznaju boju u sljedećim kontrastnim parovima: •

svjetlo – tama

•

crveno-zeleno

•

žuto-plavo.

L vrijednost skale ukazuje na intenzitet svjetlosti ili tame, a vrijednost na intenzitet crvene ili zelene boje, dok b vrijednost ukazuje na intenzitet žute ili plave boje (Slika 6.).

Sve tri vrijednosti su potrebne kako bi se opisala boja proučavanog objekta (http://www.hunterlab.com/appnotes/an02_01.pdf).

SVJETLO L

+b

–a

+a –b L

TAMA Slika 6. Hunter-ove L, a i b vrijednosti boje (http://www.hunterlab.com/appnotes/an02_01.pdf)

38

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Ako se usporede različiti bojeni osjeti može se utvrditi da među njima postoje razlike u tri pogleda, tj. boje mogu biti različite svjetloće, različitog tona i različite zasićenosti. Svjetloća boje (L): -

ista količina zračene energije iz različitih dijelova spektra ne djeluje jednakim intenzitetom na oko

-

samo jedan dio ukupnog toka zračenja ima sposobnost izazivanja vizualnog osjeta svjetloće i taj dio se naziva svjetlosni tok ili svjetlosni fluks i on je u različitim dijelovima spektra različit

-

svjetlosni tok se mjeri omjerom svjetlosnih tokova ispitanog svjetla i monokromatskog svjetla koje ima maksimalni svjetlosni tok.

Ton boje ili tonalitet: -

predstavlja osjet izazvan različitim dijelovima spektra uz jednaku svjetloću

-

jednak je omjeru a/b tj. veličini koja zapravo predstavlja kotangens kuta prema osi apscisa na vodoravnoj površini nekog stalnog L.

Zasićenost boje: -

ako se pomiješaju dva monokromatska svjetla, koja nisu suviše udaljena u bojenom krugu, čovjek će doživjeti jednu od tih boja, a što se boje više udaljavaju u bojenom krugu, to jedna drugoj manje mijenjaju ton i manje su zasićene

-

zasićenost boje jednaka je

a 2 + b2 te u spomenutom sustavu i na površini stalnog L predstavlja udaljenost točke (boje) od ishodišta koje je u okomitoj osi L

39

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

-

visokom se zasićenošću odlikuju jarke i čiste boje bez primjesa dok smanjenjem zasićenosti i približavanjem ishodištu raste udjel sive (bijele … crne) boje pri čemu boje djeluju pastelnije i blaže.

Ukupna razlika obojenosti: -

želi li se pratiti promjene ili razlike boje u odnosu na neku ishodnu točku (boju), računa se tzv. ukupna razlika obojenosti ∆E, a pri tome se kao referentna točka odabire neka boja razmjerno bliska očekivanoj boji tako da se razlike mogu preciznije mjeriti

-

ukupna razlika obojenosti dobiva se iz razlika svih triju dimenzija neke točke (boje) u odnosu prema referentnoj točki (boji):

∆E =

(∆L)2 + (∆a )2 + (∆b )2

Iz izmjerenih brojčanih vrijednosti L, a i b moguće je, dakle, opisati boju promatranog uzorka (pa tako i rajčice i različitih proizvoda od rajčice) te, između ostalog, iz tih vrijednosti izračunati ton, zasićenost boje i ukupnu razliku obojenosti između referentnog i mjerenog uzorka (Hunter i Harold, 1987.).

6.2. Ekstrakcija likopena za kemijske analize Prije određivanja udjela, likopen se iz uzoraka rajčice i proizvoda od rajčice obično ekstrahira organskim otapalima poput kloroforma, heksana, acetona, benzena, petroletera ili ugljikovog disulfida. U slučajevima gdje je ekstrakcija spora može se rajčica i mehanički usitniti. Dehidrirane uzorke neophodno je rehidrirati s otapalima kako bi se postigla potpuna ekstrakcija. Proces ekstrakcije se lakše provodi s vlažnim ili svježim uzorcima. Konjugirane dvostruke veze u strukturi molekule likopena glavni su uzrok njegove nestabilnosti i osjetljivosti, posebno na svjetlo, toplinu, kisik i kiseline.

40

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Ekstrakcije koje se provode u laboratoriju potrebno je zbog toga izvoditi pri slabom svjetlu i u atmosferi inertnog plina. Zagrijavanje otopine likopena trebalo bi biti svedeno na najmanju mjeru. Kako bi se izbjegla oksidacija i izomerizacija likopena tijekom procesa ekstrakcije, često se uzorku dodaju antioksidansi kao što je npr. kvinol te neutralizirajuće tvari poput kalcij karbonata, piridina ili dimetilamina. Ekstrahirani uzorak potrebno je čuvati u tamnom prostoru, u atmosferi dušika, pri –20 ºC. Nakon ekstrakcije, najdjelotvornija metoda za uklanjanje neželjenih lipida, klorofila i ostalih nečistoća je saponifikacija. Taj postupak ne utječe na likopen zbog njegove stabilnosti u lužnatom mediju. Slijedi pročišćavanje frakcijskom kristalizacijom pri čemu se izdvajaju mogući kristalizirajući produkti likopena. Danas su razvijene neke brze, djelotvorne metode ekstrakcije koje uključuju mikrovalnu ekstrakciju otapalima i ubrzanu ekstrakciju otapalima pod tlakom pri čemu se postiže visoki stupanj pročišćavanja likopena iz rajčice u rasponu od 98 do 99,6 % (Sadler i sur., 1990., Benthin i sur., 1999.).

6.3. Spektrofotometrijske metode određivanja likopena Tradicionalno, koncentracija likopena u rajčicama i proizvodima od rajčice se u laboratorijima određuje spektrofotometrijskim metodama. Danas se u većini istraživanja, nakon ekstrakcije likopena iz uzorka odgovarajućim otapalom, spektrofotometrijska mjerenja izvode pri 460 do 470 nm. Kako bi se dobio podatak o koncentraciji likopena u uzorku, kod tih je metoda neophodno pripremiti baždarni dijagram spektrofotometrijskom analizom čistog uzorka likopena, tj. standarda (Shi i Le Maguer, 2000., Lovrić i sur., 1970., Mencarelli i Saltveit, 1988., Tan i Soderstrom, 1988.).

41

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

6.4. HPLC metode određivanja likopena Nakon odgovarajuće ekstrakcije iz uzorka, kromatografsko određivanje likopena je najbolji izbor za njegovu analizu. Kromatografija je dinamičan proces kojim se smjesa spojeva rastavlja na pojedine sastojke na temelju različitosti njihove raspodjele između dviju faza, stacionarne i mobilne. Visokodjelotvorna tekućinska kromatografija (eng.; high performance liquid chromatography - HPLC) je u novije vrijeme najčešće korištena instrumentalna metoda za određivanje likopena u različitim uzorcima. Ta kromatografska metoda omogućuje i određivanje cis i trans likopena, tj. pojedinih izomernih oblika likopena. Mobilna faza kod HPLC metode je tekuća (otapalo ili sustav otapala), a stacionarna faza može biti čvrsta tvar ili tekućina. HPLC instrumentalni sustav uključuje crpku, injektor, kolonu (ispunjenu stacionarnom fazom kroz koju prolazi uzorak u struji mobilne faze) i detektor, a u novije vrijeme čitav kromatografski proces i instrumentalne uvjete moguće je kontrolirati pomoću odgovarajućih kompjutorskih programa. Provedena su mnogobrojna znanstvena istraživanja tijekom kojih su istražene različite izvedbe HPLC metoda kako bi se odgovarajućim odabirom mobilne i stacionarne faze, zaštitne kolone, glavne kolone i detektora te uvjeta analize što brže i preciznije odredio likopen u rajčici i proizvodima od rajčice. Tablica 10. prikazuje neke od tih HPLC metoda određivanja likopena koje su proveli mnogobrojni znanstvenici, a 2000. godine pregled objavili Shi i Le Maguer. Luterotti i sur. opisuju visoko osjetljivu i selektivnu HPLC metodu koja uz TLS (eng.; thermal lens spectrometry – TLS) omogućuje određivanje vrlo niskih koncentracija karotenoida, pa tako i likopena, u uzorcima pirea od rajčice. Takav HPLC-TLS instrumentalni sustav uključuje i Ar-ion laser (476,5 nm, 60mW) te helij-neon laser (632,8, 20 mW), a omogućuje određivanje udjela likopena u ng/g uzorka (Luterotti i sur., 2003.).

42

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Tablica 10. Pregled HPLC metoda određivanja likopena u rajčici i proizvodima od rajčice EKSTRAKCIJA 4 g pirea od rajčice s 100 mL heksan/etanol/aceton 5-30 g pirea od rajčice s 100 mL tetrahidrofurana, stabilizacija s butiliranim hidroksitoluenom (0.01 %), saponifikacija s metanolnom otopinom kalij hidroksida 50 g pirea od rajčice s 500 mL tetrahidrofurana 5 mL soka od rajčice s 200 mL heksan/diklormetan (5:1) 10 g pirea od rajčice s 300 mL petroletera

Pire od rajčice s 500 mL tetrahidrofurana (10 % pirea od rajčice)

HPLC KOLONA Analytichem C18 (5 µm) kolona (250 x 4.6 mm) sa Supelguard LV-18 zaštitnom kolonom 5-µm kolona Spheri-5-RP18 ili Spheri-5-ODS kolona (220 x 4.6 mm), sa zaštitnom kolonom Aquapore ODS-RP-18 (145 x 3.2 mm, 7 µm) Microsorb (250 x 4.6 mm) C18 (5 µm) kolona s Brownlee zaštitnom kolonom (30 x 4.6 mm) 5-µm RP 18 kolona (4 x 250 mm) Μ Bondapak C18 kolona (10 µm, 150 x 19 mm) i Zorbax ODS (5-6 µm, 250 x 4.6 mm) kolona s C18 zaštitnom kolonom (10 µm, 50 x 4.9 mm) Microsorb-MV C18 kolona (250 x 4.6 mm) s Brownlee C18 zaštitnom kolonom

Uzorak rajčice, 2.5 mL destilirane vode i etanola (koji sadrži 2 % butiliranog hidroksitoluena) s 5 mL 10 %tne otopine natrij hidroksida u metanolu 30 min pri 60° C 1-2 g koncentrata rajčice s 30 mL acetona

Polimerna C30 reverzno fazna kolona (250 x 4.6 mm)

10 g pirea od rajčice, 50 mL metanola, 1 g kalcij karbonata i 3.0 g Celita, ekstrakcija s aceton/heksan (1:1), saponifikacija s 30 %-tnom otopinom kalij hidroksida 60 min 2 g uzorka rajčice s tetrahidrofuranom uz butilirani hidroksitoluen kao antioksidans

Analitička 3-µm polimerna C30 kolona (250 x 4.6 mm)

250 x 4.6 mm kolona punjena s Nucleosil 300-5

5 µm Vydac 201 TP 54 C18 kolona (250 x 4.6 mm) s C18 zaštitnom kolonom

MOBILNA FAZA/DETEKTOR Metanol/tetrahidrofuran/voda (62:27:6), protok 2 mL/min, UV pri 475 nm

Literatura Sadler i sur., 1990.

Acetonitril/diklormetan/metanol (70:20:10), protok 1.8 mL/min, UV pri 450 nm

Granado i sur., 1992.

Acetonitril/metanol/diklormetan/heksan (45:10:22.5:22.5), protok 0.7 mL/min, UV pri 470, 455 nm Metanol/acetonitril/diklormetan/ voda (7:7:2:0.16), protok 1 mL/min, UV pri 460nm Acetonitril/diklormetan/metanol (45:10:45), protok 2 mL/min, UV pri 470 nm

Khachik i sur., 1992. Stahl i Sies, 1992. Hakala i Heinonen, 1994.

Acetonitril/metanol/metilen klorid/heksan (40:20:20:20), protok 0.7 mL/min, UV pri 450 nm Metil-t-butil eter/metanol (38:62), protok 1 mL/min, UV pri 460 nm

Tonucci i sur., 1995.

Heksan/0.15 % n-etildiizopropilamin, protok 1 mL/min, UV pri 471 nm Metil-t-butil eter/metanol (40:60), protok 1 mL/min, UV pri 200-800 nm

Schierle i sur., 1997.

Metanol/tetrahidrofuran (95:5), protok 1 mL/min, UV pri 445 nm

Clinton i sur., 1996.

Nguyen i Schwartz, 1998.

Porrini i sur., 1998.

43

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

Nastavak tablice 10. EKSTRAKCIJA Proizvod od rajčice s heksan/metilen klorid (5:1) uz 0.015 %-tni butilirani hidroksitoluen kao antioksidans 10 g pirea od rajčice s 100 mL heksan/aceton/etanol (2:1:1)

HPLC KOLONA Vydac 201HS54 reverzno fazna C18 kolona

3-µm polimerna C30 kolona (250 x 4.6 mm)

MOBILNA FAZA/DETEKTOR Acetonitril/metanol/metilen klorid/voda (7:7:2:0.16), protok 1 mL/min, UV pri 470 nm Metanol/metil-butil eter (62:38), protok 1 mL/min, UV pri 460 nm

Literatura Rao i Agarwal, 1998. Shi i sur., 1999.

(Shi i Le Maguer, 2000.)

6. 5. Udjel likopena u prehrambenim proizvodima Likopen djeluje kao antioksidans, a njegove antioksidativne funkcije su povezane sa smanjenjem oštećenja DNA, malignih transformacija te smanjenjem biološkog oksidativnog oštećenja bjelančevina, lipida i ostalih staničnih sastojaka (Shi i Le Maguer, 2000.). Antioksidativna aktivnost likopena je više nego dvostruko veća od one β-karotena i deset puta veća od one α-tokoferola (Di Mascio i sur., 1989.). Sve veći broj kliničkih dokaza podupire ulogu likopena kao važnog mikronutrijenta u mogućoj zaštiti od različitih oblika karcinoma. Udjel likopena u plazmi i unos likopena putem hrane je obrnuto proporcionalno povezan s nastankom karcinoma, tj. povećani unos likopena je povezan sa smanjenim rizikom od karcinoma. U znanstvenoj literaturi objavljeno je da likopen ima zaštitnu ulogu u oksidativnim-stresom izazvanim oštećenjima kože nakon iradijacije s UV svjetlom. Zaključeno je da uzimanje hrane na bazi rajčice može smanjiti osjetljivost DNA limfocita prema oksidativnom oštećenju. Likopen ima zaštitni učinak na aterosklerozu, štiteći lipide plazme od oksidacije. Prisutnost likopena u krvi je, smatra se, povezana sa smanjenim rizikom od srčanih bolesti (Shi i Le Maguer, 2000.). Likopen djeluje zaštitno na oksidaciju lipoproteina niske gustoće (eng.; low-density lipoprotein - LDL) i kolesterola te smanjuje rizik od razvoja ateroskleroze i srčanih bolesti. Rao i Agarwal preporučuju dnevnu potrošnju proizvoda od rajčice koji bi osigurali najmanje 40 mg likopena, što je dovoljno da se smanji LDL oksidacija.

44

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Taj udjel likopena može biti postignut ako se popiju samo dvije čaše soka od rajčice dnevno (Rao i Agarwal, 1998.). Najnoviji interes za hranu bogatu likopenom, kao namjera da se smanji rizik od karcinoma, potaknuo je znanstvenike istražiti udjel likopena u prehrambenim proizvodima (Tablica 12.). Crveno obojeno voće i povrće su najčešći izvori likopena. Iako je više od 85 % likopena iz hrane podrijetlom iz rajčice i proizvoda od rajčice, lubenica, ružičasti grejp, marelica, ružičasta guava i papaja također sadrže znatne udjele likopena (Rao i Agarwal, 1999.)(Tablica 11.).

Tablica 11. Udjel likopena u voću i povrću Uzorak

Udjel likopena (mg/100g svježeg uzorka)

Svježa rajčica

0,72 – 20

Lubenica

2,3 – 7,2

Guava (ružičasta)

5,23 – 5,50

Grejp (ružičasti)

0,35 – 3,36

Papaja

0,11 – 5,3

Šipak

0,68 – 0,71

Mrkva

0,65 – 0,78

Bundeva

0,38 – 0,46

Slatki krumpir

0,02 – 0,11

Jabuka

0,11 – 0,18

Marelica

0,01 - 0,05

(Beerh i Siddappa, 1959., Gross, 1987., Gross, 1991., Mangels i sur., 1993.)

45

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

Tablica 12. Udjel likopena u različitim prehrambenim proizvodima Prehrambeni proizvod

Likopen (mg/100g svježeg uzorka)

Rajčica, svježa

0,88-4,20

Rajčica, kuhana

3,70

Umak od rajčice

6,20

Koncentrat rajčice Juha od rajčice Prašak od rajčice Sok od rajčice

5,40-150,00 7,99 112,63-126,49 5,00-11,60

Rajčica sušena na zraku, u ulju

46,50

Umak za pizzu, konzerviran

12,71

Kečap Marelica

9,90-13,44 < 0,01

Marelica, konzervirana

0,06

Marelica, sušena

0,86

Grejp, svježi ružičasti

3,36

Guava, svježa

5,40

Sok od guave

3,34

Papaja, svježa

2,00-5,30

(Hart i Scott, 1995.Mangels i sur., 1993., Nguyen i Schwartz, 1997., Ong i Tee, 1992.)

Rajčice i proizvodi od rajčice su najvažniji izvori likopena te predstavljaju važan izvor karotenoida u prehrani (Beerh i Siddappa, 1959., Gross, 1987., Gross, 1991., Mangels i sur., 1993.)(Tablice 13., 14. i 15.).

46

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Tablica 13. Udjel likopena u proizvodima od rajčice Uzorak

Sok od rajčice Kečap Pire od rajčice Koncentrat rajčice Kečap Sok od rajčice Juha od rajčice Sok od rajčice Koncentrat rajčice Pire od rajčice Umak od rajčice

Likopen (mg/100g) 5,8 – 9,0 9,9 19,37 – 8,93 18,27 – 6,07 10,29 – 41,4 61,6 8,0 – 13,84 9,70 – 11,84 51,12 – 59,78 16,67 6,51 – 19,45

Autori

Lindner i sur., 1984. Heinonen i sur., 1989. Tavares i Rodriguez-Amaya, 1994.

Tonucci i sur., 1995.

47

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

Tablica 14. Udjel likopena u najčešće upotrebljavanim proizvodima od rajčice Proizvod od rajčice

Koncentrat rajčice

36,50 ± 0,36

Pire od rajčice

19,56 ± 0,28

Zgnječena rajčica

22,38 ± 0,09

Umak od rajčice

13,06 ± 0,12

Umak za tjesteninu

19,12 ± 0,13

Umak za pizzu

12,17 ± 0,08

Umak za plodove mora

18,56 ± 0,25

Chili umak

16,83 ± 0,16

Kečap od rajčice

12,39 ± 0,21

Light kečap

14,10 ± 0,21

Umak za roštilj

4,29 ± 0,06

Sok od rajčice

10,16 ± 0,06

Kondenzirana juha

7,27 ± 0,02

Pripremljena juha

4,41 ± 0,06

(Rao i sur., 1998.)

48

Udjel likopena (mg/100g) ⎯x ± σ

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Tablica 15. Udjel likopena u svježoj rajčici i različitim proizvodima od rajčice najčešće upotrebljavanim u Hrvatskoj Rajčice i proizvodi od rajčice

Likopen (mg/100 g svježeg uzorka) Raspon

⎯x ± SD 1

1.82 - 11.19

5,26 ± 2,40

5.56 - 16.94

10.21 ± 3.20

5.42 - 52.20

24.27 ± 16.70

4.84 - 41.39

14.25 ± 11.93

5.08 - 24.96

8.10 ± 5.79

3.80 - 49.46

25.22 ± 14.87

24.46 - 28.46

26.46

6.93 - 42.74

20.10 ± 13.83

5.87 - 42.14

16.98 ± 14.39

Rajčice (svježe) n 2 = 24 Pasirana rajčica n = 15 Kečap (ljuti) n=8 Kečap (blagi) n=9 Kečap n = 11 Dvostruki koncentrat rajčice n = 21 Trostruki koncentrat rajčice n=2 Sok od rajčice n=6 Pelati n = 10 (Marković, 2002.) 1

Prosjek ± standardna devijacija

2

Broj analiziranih uzoraka

49

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

50

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

7. STABILNOST LIKOPENA TIJEKOM PROCESA PRERADE RAJČICE I SKLADIŠTENJA PROIZVODA OD RAJČICE Rajčica i proizvodi od rajčice su, kao što je već navedeno, najvažniji izvor likopena. Očuvanje izvorne boje (koja potječe od prisutnih karotenoidnih pigmenata, u najvišem udjelu likopena) je stoga jedna od ključnih zadaća tehnologije i mjerilo uspješnosti primijenjenih postupaka prerade rajčice (Lovrić i Piližota, 1994.). Mnogi znanstvenici pokušali su utvrditi na koji način proces prerade i uvjeti skladištenja utječu na ukupan udjel likopena te raspodjelu geometrijskih izomera likopena u različitim proizvodima od rajčice. Shi i Le Maguer pregledom znanstvene literature koja se bavi tematikom stabilnosti likopena zaključuju da likopen, kao konjugirani polien, podliježe najmanje dvjema promjenama tijekom prerade rajčice i skladištenja proizvoda od rajčice: izomerizaciji i oksidaciji (Shi i Le Maguer, 2000.). Vjeruje se da promjene u udjelu likopena i raspodjeli trans i cis-izomera rezultiraju promjenama bioloških svojstava (Zechmeister i sur., 1943., Zechmeister, 1944., Zechmeister, 1949., Zechmeister, 1962.). Zbog promjena u strukturi mijenja se i potencijal bioaktivnosti cis-izomera u odnosu na trans-izomere. Smatra se da cis-izomeri likopena (čiji nastanak u proizvodima od rajčice potiče toplinska obrada, a stupanj izomerizacije je izravno povezan s jačinom i trajanjem toplinske obrade) imaju višu bioraspoloživost i bolju sposobnost apsorpcije u odnosu na trans-izomere. Likopen se, na primjer, iz soka od rajčice dobivenog nakon toplinske obrade (cis-izomeri) lakše apsorbira u organizam nego likopen iz soka od rajči-

51

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

ce koji nije bio podvrgnut toplinskoj obradi (trans-izomeri) (Shi i Le Maguer, 2000., Stahl i Sies, 1996., Stahl i Sies, 1992.). S druge strane, tijekom toplinske obrade rajčice i skladištenja proizvoda od rajčice, likopen je izložen različitim postupcima prerade i djelovanju čimbenika kao što su temperatura, prisutnost kisika i intenzitet svjetlosti koji mogu negativno utjecati na njegovu koncentraciju u proizvodu tj. dovesti do degradacije (Sherkat i Luh, 1976., Villari i sur., 1994.). Praćenje izomerizacije likopena tijekom prerade rajčice i skladištenja proizvoda od rajčice te utjecaja postupaka prerade i uvjeta skladištenja na degradaciju likopena osiguravaju bolji uvid u potencijalnu kvalitetu proizvoda od rajčice te točnije predviđanje bioaktivnosti likopena (Bošković, 1979., Schierle i sur., 1996., Nguyen i Schwartz, 1998., Shi i sur., 1999.).

7.1. Izomerizacija likopena tijekom prerade rajčice Na izomerizaciju likopena ne utječu samo trajanje i temperatura toplinske obrade, već također i ostale tvari u matriksu hrane, kao što su ulje ili mast. (Tablica 16.) Tablica 16. Izomeri likopena u različitim toplinski obrađenim proizvodima od rajčice Proizvod od rajčice

Ukupan likopen (mg/100g suhe tvari)

Cis-izomeri (%)

Guljena rajčica

149,89

5,37

Sok od rajčice

161,23

5,98

Rajčica (čitava)

183,49

3,67

Koncentrat rajčice

174,79

5,07

Juha od rajčice

136,76

4,34

Umak od rajčice

73,33

5,13

(Nguyen i Schwartz, 1998.)

52

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Zagrijavanje proizvoda od rajčice u ulju ima veći utjecaj na izomerizaciju likopena nego zagrijavanje u vodi (Nguyen i Schwartz, 1998.)(Tablica 17.).

Tablica 17. Utjecaj toplinske obrade na izomerizaciju likopena iz koncentrata rajčice u vodenom i uljnom mediju (70 ˚C) Vrijeme zagrijavanja (min)

Ukupni trans (%)

5 – cis (%)

9 – cis (%)

15 – cis (%)

Ostali cis (%)

0

92,6

4,5

0,9

1,6

0,5

15

92,3

4,4

0,9

1,6

0,5

30

88,1

5,1

2,1

2,3

2,5

60

87,1

5,2

2,2

2,7

3,0

120

86,2

5,5

2,7

2,6

3,1

180

83,4

6,1

3,6

3,2

3,8

U vodi

U maslinovom ulju

0

87,4

4,8

4,4

3,0

0,5

30

85,2

5,8

5,5

2,9

0,5

90

83,5

6,2

5,9

3,3

1,2

120

80,3

7,0

6,9

3,2

2,6

180

76,7

8,1

8,8

3,1

3,3

(Schierle i sur., 1996.)

U slučaju dehidriranih proizvoda od rajčice, studije o utjecajima metoda dehidracije na likopen ukazuju na znatno povećanje cis-izomera i istodobno smanjenje trans-izomera. Primijećeno je da je manje cis-izomera prisutno u osmotski dehidriranim rajčicama za razliku od onih izravno sušenih zrakom ili sušenih u vakuumu. Promjena trans-oblika prema cis-obliku uvijek je prisutna u dehidriranim proizvodima od rajčice čak i u slučaju kada se dehidracija provodi pri umjerenoj temperaturi. Najviši udjel cis-izomera je, dakle, određen u uzorcima sušenim

53

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

zrakom. Kod sušenja zrakom, izomerizacija i oksidacija su dvije važne pojave koje utječu na ukupan udjel likopena, raspodjelu trans i cis-izomera te biološki potencijal. Promjene u udjelu likopena i raspodjela trans-cis izomera mogu rezultirati smanjenjem biološkog potencijala. Dehidracija i povećanje površine izloženosti negativnim čimbenicima, npr. u praškastim i liofiliziranim proizvodima od rajčice, općenito vode vrlo slaboj stabilnosti (Shi i sur., 1999., Shi i Le Maguer, 2000., Chandler i Schwartz, 1987., Chandler i Schwartz, 1988., Rodriguez-Amaya i Tavares, 1992.).

7.2. Utjecaj temperature na degradaciju likopena Temperatura utječe na prirodu i jačinu degradacije likopena te je zabilježen gubitak od 26,1 % nakon zagrijavanja otopine likopena u organskim otapalima 3 sata pri 65 ºC te od 35 % nakon zagrijavanja 3 sata pri 100 ºC. Pri 65 ˚C i 100 ºC, te u prisutnosti malih udjela bakrenih iona, gubitak likopena se povećao na 60 % do 90 % (gotovo potpuno obezbojenje) (Cole i Kapur, 1957.). Zagrijavanje soka od rajčice 7 min pri 90 ºC te pri 100 ºC rezultira 1,1 odnosno 1,7 %-tnim smanjenjem udjela likopena. Pri višim temperaturama, udjel likopena se još više smanjuje i pri 130 ºC su primijećeni gubici od 17,1 % (Miki i Akatsu, 1970.). Kritični čimbenici koji bi mogli rezultirati ozbiljnijim gubitcima likopena tijekom prerade rajčice su, dakle, visoka temperatura zagrijavanja i dugačak period zagrijavanja. Iz shematskog prikaza proizvodnje soka od rajčice (Slika 7.) vidljivo je da se u završnim operacijama primjenjuje
oštriji
toplinski postupak ponajprije zbog spriječavanja mogućnosti onečišćenja proizvoda toplinski otpornim mikroorganizmima. Poželjno je, međutim, da taj završni toplinski postupak bude tzv. HTST principa (eng.; high temperature short time – HTST), tj. kratkotrajnog zagrijavanja pri visokoj temperaturi (Lovrić i Piližota, 1994.).

54

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Slika 7. Shema proizvodnje soka od rajčice (Lovrić i Piližota, 1994.).

7.3. Utjecaj kisika na degradaciju likopena Oksidativna degradacija se može odvijati na oba kraja C40-ugljikovog lanca. Temeljem općenito prihvaćenih pravila nomenklature, degradirani proizvod

55

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

koji ne zadržava C20 i C20` metilne grupe, početne C40 strukture, nije više karotenoid. Nakon degradacije likopena, krajnji dobiven produkt je obično rezultat izravnog oksidativnog cijepanja na mjestima dvostrukih veza u molekuli (Shi i Le Maguer, 2000.). Cole i Kapur su objavili da oksidativna degradacija likopena pri 50 ºC vodi cijepanju molekule prilikom čega nastaju aceton, metilheptenon, levulin aldehid i, vjerojatno, glioksal kao produkti (Cole i Kapur, 1957.). Khachik i sur. su odredili oksidativne metabolite likopena u koncentratu i soku od rajčice te u plazmi ljudi te utvrdili da su najvažniji takvi metaboliti likopen 1,2-epoksid i likopen 1,2;5,6-diepoksid, a uz njih se pojavljuju i likopen 1,2;5,6-diepoksid, likopen 1,2;5`,6`-diepoksid, likopen 5,6;5`,6`-diepoksid i likopen 1,2;1`,2`-diepoksid (Khachik i sur., 1998.). Monselise i Berk su prvi objavili oksidativne promjene likopena tijekom proizvodnje koncentrata rajčice. Najvažniji čimbenik koji na to utječe je raspoloživost kisika. Više od 30 % likopena je degradirano tijekom zagrijavanja pri 100º C u prisutnosti kisika, dok je samo 5 % izgubljeno u prisutnosti CO2 (Monselise i Berk, 1954.). Lovrić i Piližota navode da je predgrijavanje pulpe ploda rajčice jedna od ključnih faza u proizvodnji koncentrata rajčice (Slika 8.). Pri tome se razlikuju dva temeljna postupka:
hladni
(
cold-break
) i
topli
(
hot-break
). U
hladnom
postupku plodovi rajčice se drobe na sobnoj temperaturi, a u
toplom
se postupku zagrijavanje provodi prije ili tijekom drobljenja. Predgrijavanje se danas obično obavlja u kontinuiranim izmjenjivačima topline (vodenom parom), najčešće cijevnim ili s miješalicom. Nekad se ta operacija provodila u otvorenim kotlovima (duplikatorima ili s parnom spiralom). Danas se taj način rijetko primjenjuje, osim u manjim pogonima. Za koncentriranje se u suvremenim postrojenjima u pravilu primjenjuju isparne stanice (isparivači) koji rade pri sniženom tlaku (vakuumu), čime se postižu višestruke prednosti u odnosu na rad s otvorenim kotlovima (kvaliteta proizvoda i uspješnost procesa, pogotovo pri velikim kapacitetima) (Lovrić i Piližota, 1994.). Visok udjel zraka u kombinaciji s visokom temperaturom može, dakle, uzrokovati brzo uništenje određenog udjela likopena. Uz toplinski postupak kratko-

56

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

trajnog zagrijavanja pri visokoj temperaturi; HTST, uklanjanje zraka u procesu proizvodnje pridonosi zadržavanju kvalitete proizvoda (Shi i Le Maguer, 2000.).

Slika 8. Shema tradicionalnog
hladnog
postupka proizvodnje koncentrata rajčice (Lovrić i Piližota, 1994.).

57

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

7.4. Utjecaj intenziteta svjetlosti na degradaciju likopena Pojačanje intenziteta svjetlosti te povišenje temperature povećavaju gubitak likopena i utječu na izomerizaciju likopena. Jačina degradacije likopena pojačanjem osvjetljenja nešto je manja od one pri povišenju temperature (Shi i Le Maguer, 2000.). Lee i Chen pratili su stabilnost standarda likopena tijekom zagrijavanja pri 50, 100 i 150 °C te osvjetljavanja pri 25 °C u različitim vremenskim periodima. Autori zaključuju da prilikom osvjetljavanja likopen podliježe prije svega izomerizaciji (Lee i Chen, 2002.).

7.5. Utjecaj postupka dehidracije na degradaciju likopena Lovrić i Piližota navode da je najjednostavniji način sušenja plodova rajčice onaj koji se primjenjuje u nekim primorskim krajevima, tj. sušenje na otvorenom prostoru toplinom sunčevih zraka. Sušenje traje, ovisno o debljini komada, 5 sati pri početnoj temperaturi od oko 70 °C uz sniženje temperature pri kraju sušenja ispod 50 °C. Budući da se standardni,
klasični
postupci sušenja tekuće, polutekuće i kašaste hrane, poput sušenja na valjcima i raspršivanjem, nisu pokazali uspješnim za dobivanje (kvalitetne) rajčice u prahu, razrađeni su posebni postupci s odgovarajućom procesnom opremom, prilagođeni upravo svojstvima rajčice. Jedan od jednostavnijih postupaka je sušenje pri sniženom tlaku (vakuumu) u komorama s tavama ili trakom. Danas se sve više primjenjuje prethodna ekspanzija mase miješanjem uz upuhivanje zraka, ili još bolje nekog inertnog plina (npr. dušika), da bi se ubrzalo sušenje i dobila što
otvorenija
struktura gotovog proizvoda. U postupku poznatom pod nazivom
sušenje u pjeni
(eng.; foam-mat drying), prije sušenja se provodi upjenjivanje koncentrata (s oko 16 % suhe tvari), u koji su dodana sredstva za upjenjivanje (monogliceridi, npr. glicerolmonostearat)

58

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

i povećanje stabilnosti pjene (metilceluloza) uz upuhivanje zraka ili dušika. Za tako pripremljen koncentrat u početnoj se fazi može primijeniti nešto viša temperatura (100-120 °C), koja se postupno snizuje (Lovrić i Piližota, 1994.). Gubitak likopena tijekom proizvodnje dehidriranih (sušenih) proizvoda od rajčice važan je u komercijalnom smislu. Tijekom istraživanja u kojem je praćena dehidracija komadića rajčice pri visokim temperaturama u vakuumu uočena je degradacija likopena. Zadržavanje udjela likopena u rajčicama veće je nakon osmotskog vakuum sušenja. Moguće objašnjenje je da šećerna otopina pri osmotskoj dehidraciji zadržava kisik iz rajčica te smanjuje oksidaciju likopena u matriksu tkiva rajčice pri nižim radnim temperaturama. Za razliku od toga, pri uobičajenom sušenju na zraku, do smanjenja udjela likopena u uzorcima rajčice zbog utjecaja topline dolazi i zbog utjecaja kisika. Toplinska obrada razara tkivo rajčice i povećava površinu izloženu utjecaju kisika i svjetlosti, što rezultira degradacijom likopena (Shi i Le Maguer, 2000.). Osim degradacije, u praškastim proizvodima od rajčice zabilježena je i izomerizacija. Anguelova i Warthesen su proučavali stabilnost likopena u praškastim proizvodima od rajčice te u takvim uzorcima identificirali 15-mono-cis i 5,5`di-cis likopen izomere i zaključili kako se udjeli cis-izomera likopena, koji su u svježim rajčicama prisutni u nižim udjelima, tijekom sušenja rajčice povećavaju u svim ispitivanim uzorcima (Anguelova i Warthesen, 2000b.). Uspješnosti postupka sušenja rajčice u cilju proizvodnje rajčice u prahu koja zadržava početnu boju te spriječavanja prije svega degradacije likopena treba posvetiti veliku pozornost. Lovrić i Piližota upozoravaju i na veliku higroskopičnost te oksidativne promjene u takvim proizvodima zbog čega pozornost treba posvetiti i njihovu pakiranju. Autori predlažu upotrebu nepropusnog ambalažnog materijala uz eventualni dodatak nekog inertnog plina (npr. dušik, ugljični dioksid) ili vakuumiranje pri pakiranju (Lovrić i Piližota, 1994.).

59

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

7.6. Gubitak likopena tijekom postupka guljenja rajčice Guljenje je važna operacija u preradi rajčice. Prije mehaničkog odstranjenja kožice obično se provodi kemijska ili fizikalna obrada plodova. Kemijski postupci uključuju guljenje u vrućoj otopini NaOH ili CaCl2. Fizikalni postupci uključuju parno guljenje pomoću visokotlačne ili jako zagrijane pare. Danas su razvijene i neke nove metode guljenja, kao što je kriogeno parenje s tekućim dušikom, tekućim zrakom te infracrveno guljenje uz infracrvenu radijaciju kao izvor topline (Gould, 1992., Floros i Chinnan, 1989.). Posljednjih godina, upotreba visokotlačne pare u kombinaciji s mehaničkim odstranjivačima kožice postaje prihvaćena u većini operacija tijekom obrade rajčica (Corey i sur., 1986.). Kemijski postupak guljenja, kao i onaj pomoću pare, uzrokuju razmjerno visoke gubitke raspoloživih dijelova vanjskog perikarpa koji obavija plodove rajčice (Shi i Le Maguer, 2000.). Schutle je utvrdio da guljenje rajčica infracrvenom metodom uzrokuje gubitak likopena od 5,3 % dok metodom pomoću pare dolazi do gubitka od 7,5 % (Schulte, 1965.). Reis i Stout su objavili da se trećina volumena rajčica namijenjenih preradi gubi kao otpad koji obično uključuje sjemenke, tkivo perikarpa te ostatke kožice. Vanjska površina rajčice (kožica i tkivo vanjskog perikarpa) sadrže više od 80 do 90 % ukupnog likopena (Reis i Stout, 1962.). Lovrić i Piližota navode da pri proizvodnji pelata (guljene rajčice), koja se po važnosti može mjeriti s proizvodnjom koncentrata rajčice, otpad pri guljenju nerijetko dosiže i vrijednost od 40 %. Autori navode da se plodovi namijenjeni proizvodnji pelata prije guljenja, ručno ili mehanički, podvrgavaju toplinskoj obradi. Najčešće se u tu svrhu primijenjuje obrada vrelom vodom ili parom (oko 1 minute) nakon čega slijedi naglo ohlađivanje (vodom). Druga mogućnost, pretežno primjenjivana u SAD je obrada vrućim plinovima, odnosno
spaljivanje
rajčice. Može se primijeniti i površinsko zamrzavanje ploda uranjanjem u rashladno sredstvo (otopinu soli) te zagrijavanje (naknadnim uranjanjem u toplu vodu) na oko 50 °C, čime se aktiviraju pektolitički enzimi koji razgrade vezu između kožice i potkožnog

60

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

tkiva. Na taj način se dobiju vrlo lijepo oguljeni plodovi, glatke površine, uz najmanji otpad pri guljenju (ali uz veći utrošak energije!). U svim navedenim postupcima potrebno je naknadno ukloniti odvojenu ili olabavljenu kožicu. Autori ističu da se to najkvalitetnije obavlja ručno, a za mehaničko guljenje danas se na tržištu opreme mogu naći raznovrsni strojevi (Lovrić i Piližota, 1994.). Jasno je da se velika količina likopena odbacuje kao otpad tijekom prerade rajčice. Taj odbačeni otpad mogao bi biti važan izvor likopena za prehrambenu industriju.

7.7. Degradacija likopena i promjene u boji proizvoda od rajčice Veliki broj istraživanja navodi sklonost likopena prema izomerizaciji uz pripadajuće promjene u boji. Tijekom izomerizacije prirodno prisutnog trans-likopena u cis-likopen, dolazi i do odgovarajuće promjene u apsorpcijskom spektru (Miers i sur., 1958., Wong i Bohart, 1957.). S obzirom na vrijednosti parametara boje L, a i b zajedno s odnosom a/b dehidriranih proizvoda od rajčice, može se zaključiti da su rajčice koje su osmotski obrađene jače crveno obojene od obrađenih sušenjem na zraku ili u vakuumu (Shi i Le Maguer, 2000.). Zadržavanje boje u takvim proizvodima od rajčice je bolje pri nižim temperaturama te je pri tim temperaturama u dehidriranim uzorcima primijećena intenzivnija boja. a/b vrijednost ostaje nepromijenjena nakon osmotske dehidracije, dok nakon sušenja zrakom njezina vrijednost može biti niža od početne (Sherkat i Luh, 1976., Villari i sur., 1994., Shi i Le Maguer, 2000.). Wiese i Dalmasso navode promjene boje soka od rajčice nakon proizvodnje i skladištenja ukazujući na gubitak crvene boje (Wiese i Dalmasso, 1994.).

61

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

7.8. Stabilnost likopena tijekom skladištenja proizvoda od rajčice Udjel likopena se smanjuje pri višim temperaturama i uz prisutnost kisika tijekom duljih perioda skladištenja (Shi i Le Maguer, 2000.). Tablica 18. Ukupni zadržani udjel likopena u prašku od rajčice skladištenom u različitim atmosferama, pri različitim temperaturama, tijekom različitih vremenskih perioda Vrijeme skladištenja (dani)

30

80

160

210

385

(Lovrić i sur., 1970.)

62

Uvjeti skladištenja

Ukupni zadržani udjel likopena (%)

N2, 2 ˚C

85,5

N2, 20 ˚C

90,0

Zrak, 2 ˚C

37,0

Zrak, 20 ˚C

46,3

N2, 2 ˚C

66,3

N2, 20 ˚C

78,5

Zrak, 2 ˚C

11,3

Zrak, 20 ˚C

28,7

N2, 2 ˚C

54,2

N2, 20 ˚C

76,5

Zrak, 2 ˚C

9,35

Zrak, 20 ˚C

25,5

N2, 2 ˚C

53,3

N2, 20 ˚C

69,8

Zrak, 2 ˚C

8,55

Zrak, 20 ˚C

23,0

N2, 2 ˚C

53,0

N2, 20 ˚C

65,8

Zrak, 2 ˚C

8,2

Zrak, 20 ˚C

21,8

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Studija, tijekom koje je kao uzorak korišten prašak od rajčice dobiven sušenjem u vakuumu, pokazuje da pakiranje u inertnoj atmosferi (npr. dušik) pogoduje zadržavanju boje, dok prisutnost zraka uzrokuje gubitak likopena te slabljenje intenziteta boje (Subagio i Morita, 2001.). Analize skladištenih proizvoda pokazuju da uzorci pakirani uz prisutnost zraka zadržavaju najmanje udjele likopena i pokazuju rastući gubitak likopena tijekom perioda skladištenja. Najvažniji čimbenik koji pridonosi degradaciji tijekom skladištenja je, dakle, raspoloživost kisika. Uz pažljiv odabir uvjeta skladištenja, kako bi se proizvodi zaštitili od utjecaja zraka, tj. skladištenjem u inertnoj atmosferi ili u vakuumu, moguće je zadržati početnu boju (Shi i Le Maguer, 2000.). Lovrić i sur. su istraživali cis-trans izomerizaciju likopena i stabilnost boje praškastih proizvoda od rajčice dobivenih sušenjem u pjeni tijekom skladištenja. Utvrđena je očita povezanost između gubitka boje i prisutnosti zraka što se vidi iz Tablice 18. Tijekom skladištenja takvih uzoraka, na zadržavanje boje utječe i svjetlost, tj. boja je znatno više zadržana kod uzoraka skladištenih u tami, u usporedbi s uzorcima izloženim utjecaju dnevne svjetlosti. Pri nastanku slabije obojenih produkata, najvažniji mehanizam je oksidacija likopena. Najviši udjeli cis-izomera su pronađeni u svježe pripremljenim prašcima, odmah nakon sušenja. Cis-izomeri su nestabilniji i podložniji oksidaciji te se djelomično degradiraju oksidacijom, a djelomično reizomeriziraju u trans-likopen, stabilniji i obojeniji oblik (Lovrić i sur., 1970.). Lisiewska i Kmiecik su pratili utjecaj trajanja skladištenja i temperature na kemijski sastav i senzorsku kvalitetu smrznutih proizvoda od rajčice. Rajčice, smrznute u obliku kockica, skladištene su 12 mjeseci pri –20 i –30 ˚C, a analize su provedene odmah nakon smrzavanja te nakon 3, 6, 9, i 12 mjeseci skladištenja. Utvrđene su znatne razlike u udjelu likopena. Nakon 6 mjeseci skladištenja smrznute rajčice sadrže, u usporedbi sa svježim uzorcima, 26 % odnosno 15 % manje likopena, a nakon 12 mjeseci 48 % odnosno 26 % manje likopena (Lisiewska i Kmiecik, 2000.). O Sozzi i sur. su pratili skladištenje plodova rajčica u kontroliranoj atmosferi. Između kontrolne skupine plodova i one skladištene pri određenim uvjetima,

63

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

zabilježene su razlike u udjelu ukupnih karotenoida i likopena. Izloženost smanjenom udjelu kisika i visokom udjelu ugljičnog dioksida utječe na nastanak likopena i ukupnih karotenoida; stupanj proizvodnje tih pigmenata bio je manji u plodovima izloženim zraku, za razliku od onih u kontroliranim uvjetima (O Sozzi i sur., 1999.).

64

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

8. APSORPCIJA I DISTRIBUCIJA LIKOPENA U ORGANIZMU Uz poznavanje udjela likopena prisutnog u hrani, važno je znati i njegovu bioraspoloživost. Bioraspoloživost (biološka vrijednost) je definirana kao frakcija unesenog nutrijenta koja je dostupna organizmu kroz apsorpciju te iskoristivost za normalne fiziološke funkcije i metaboličke procese (Shi i Le Maguer, 2000., Macrae i sur., 1993, Jackson, 1997.). Apsorpcija likopena u ljudi je visoko promjenljiva i pod utjecajem je velikog broja čimbenika i svojstava hrane. Ti čimbenici uključuju molekularne veze, udjel likopena unesen tijekom obroka, matriks hrane u koji je likopen ugrađen, istodobni unos visokih udjela prehrambenih vlakana, istodobni unos masti kao medija za dopremu, učinke apsorpcije i biokonverzije, interakciju likopena s ostalim karotenoidima i nutritivnim sastojcima, udjel bjelančevina, udjel ksantofila i klorofila, veličine čestica hrane te genetičke čimbenike (Shi i Le Maguer, 2000.).

8.1. Utjecaj trans i cis-izomera na apsorpciju likopena Poznato je da likopen postoji u nekoliko geometrijskih izomera, uključujući trans, mono-cis i poli-cis oblike. Trans, 5-cis, 9-cis, 13-cis i 15-cis su najčešće identificirani izomerni oblici likopena. Trans-izomer likopena je u najvišem udjelu prisutan u svježim rajčicama, a to je i termodinamički najstabilniji oblik. Međutim, likopen podliježe trans-cis izomerizaciji do mono ili poli cis-izomera pod utjecajem različitih čimbenika (Rao i Agarwal, 1999.).

65

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

Više od 50 % ukupnog likopena u plazmi i tkivima ljudi je u obliku cisizomera (Krinsky i sur., 1990.). To je u suprotnosti s prehrambenim izvorima; u proizvodima od rajčice, a posebno u svježim rajčicama likopen je većinom prisutan u trans-obliku gdje njegov udjel iznosi 79-91 % (Schierle i sur., 1996., Boileau i sur., 1999.). Neki autori navode da su cis-izomeri likopena više bioraspoloživi nego trans-izomeri. (Mc Collum, 1955., Shi i Le Maguer, 2000.). Smatra se da se cisizomeri (5-cis, 9-cis, 13-cis, 15-cis) likopena bolje apsorbiraju od svojih preteča, trans-struktura, što može biti rezultat njihove veće topljivosti u miješanim micelama, lakše ugradnje u hilomikrone te manje sklonosti prema međusobnom povezivanju. Cis-izomeri su manje podložni kristalizaciji, topljiviji su u lipofilnim otopinama i lakše se prenose unutar stanica ili u matriks tkiva. Važno je uočiti da se u proizvodima od rajčice (sok, koncentrat, juha, kečap ili dehidrirana rajčica) koncentracija cis-izomera povećava toplinskom obradom, a stupanj izomerizacije je izravno povezan s jačinom i trajanjem toplinske obrade. Likopen iz soka od rajčice dobivenog nakon toplinske obrade (cis-izomeri) se lakše apsorbira nego likopen iz soka koji nije bio podvrgnut toplinskoj obradi (trans-izomeri). Iako se vrlo malo zna o in vivo metabolizmu likopena, postoje i neke indikacije na in vivo reakcije izomerizacije iz trans u cis (Shi i Le Maguer, 2000., Stahl i Sies, 1996., Stahl i Sies, 1992.).

8.2. Djelovanje matriksa hrane na apsorpciju likopena Matriks koji okružuje likopen u plodu rajčice (npr. lipidi i ostali sastavni dijelovi kromoplasta, kao i vlakna koja se nalaze unutar ploda) može vrlo utjecati na njegovu bioraspoloživost. Smatra se da kuhanje ili fino usitnjavanje rajčice može povećati bioraspoloživost likopena razgradnjom ili omekšavanjem čvrstih struktura staničnih zidova ploda, razgradnjom membrana kromoplasta, kidanjem

66

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

likopen-protein kompleksa, smanjenjem stanične cjelokupnosti i disperzijom kristaličnih karotenoidnih nakupina (Husein i El-Tohamy, 1990., Chandler i Schwartz, 1988., Shi i Le Maguer, 2000., Clinton, 1998.). Giovannucci i sur. su utvrdili da je koncentracija likopena u plazmi viša kada je u organizam unesena hrana koja se temelji na toplinski obrađenoj rajčici za razliku od koncentracije nakon unosa neobrađene rajčice, što potvrđuju i druga istraživanja (Giovannucci i sur., 1995., Böhm i Bitsch, 1999.). U skladu s tim rezultatima, Gärtner i sur. navode da je likopen manje raspoloživ iz sirovog materijala (Gärtner i sur., 1997.). Bioraspoloživost likopena iz hrane na osnovi proizvoda od rajčice je znatno viša nego iz svježih rajčica, posebno u slučajevima kada se unosi u organizam istodobno s uljem. Unos soka od rajčice kuhanog u uljnom mediju rezultira dvostrukim ili trostrukim povećanjem koncentracije likopena u plazmi jedan dan nakon samog unosa, za razliku od jednakovrijednog unosa toplinski neobrađenog soka od rajčice (Gärtner i sur., 1997., Stahl i Sies, 1992.). Lipidi igraju važnu ulogu u otapanju karotenoida i olakšavanju njihove apsorpcije u sluznicu tankog crijeva. Vrsta ulja (npr., maslinovo ili suncokretovo) ne utječe na bioraspoloživost likopena iz proizvoda od rajčice, ali može utjecati na njegovu antioksidativnu aktivnost u plazmi (Lee i sur., 2000.). Utvrđeno je da različiti tipovi prehrambenih vlakana smanjuju bioraspoloživost karotenoida. Rock i Swendseid su istražili učinak pektina i njihovi rezultati ukazuju da ta vrsta prehrambenog vlakna ima inhibitorni učinak na apsorpciju karotenoida u ljudi. Visoko-metoksilirani pektin je posebno povezan s niskom apsorpcijom likopena zbog stvaranja visoko-viskoznih uvjeta (Rock i Swendseid, 1992.).

8.3. Interakcije karotenoida pri apsorpciji likopena Interakcije između karotenoida očituju se pri različitim stupnjevima procesa apsorpcije, posebno u uvjetima kada su prisutni u visokim udjelima (Shi i Le Maguer, 2000.). Pretpostavlja se da karotenoidi antagoniziraju apsorpciju jedni drugih, npr. kantaksantin sprječava iskoristivost likopena (Bramley, 2000.). Prince

67

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

i sur. ukazuju na jako smanjenje udjela likopena u plazmi nakon uzimanja visokih doza β-karotena. Važnost i mehanizam karotenoidnih interakcija potrebno je još bolje istražiti (Shi i Le Maguer, 2000., Prince i sur., 1991.).

8.4. Distribucija likopena u organizmu Tijekom jednog od američkih istraživanja (Stahl i Sies, 1996.), utvrđen je dnevni unos likopena od oko 3,7 mg/dan što je u istom rangu kao i unos βkarotena. Tijekom ljeta i jeseni unos je znatno veći nego u proljeće i zimi, ali ne postoje znatne sezonske razlike u udjelu likopena u plazmi (Stahl i Sies, 1996.) (Tablica 19.). Tablica 19. Dnevni unos likopena iz rajčica i proizvoda od rajčice Veličina serviranja

Unos likopena, mg/dan po osobi

% od ukupnog dnevnog unosa likopena

Rajčica

200 g

12,70

50,5

Pire od rajčice

60 mL

1,02

4,1

Koncentrat rajčice

30 mL

2,29

9,1

Umak od rajčice

227 mL

1,52

6,0

Umak za tjesteninu

125 mL

2,44

9,7

Umak za pizzu

60 mL

0,66

2,6

Chili umak

30 mL

0,30

1,2

Kečap

15 mL

0,53

2,1

Umak za roštilj

30 mL

0,06

0,2

Sok od rajčice

250 mL

2,20

8,7

Juha od rajčice

156 mL

0,79

3,1

Proizvod od rajčica

(Agarwal i Rao, 2000.) Karotenoidi uneseni u organizam, uključujući likopen, u tankom crijevu se ugrađuju u kapljice formirane iz prehrambenih lipida i žučnih kiselina čime je

68

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

olakšana njihova apsorpcija u sluznicu tankog crijeva pasivnim transportom. Iz sluznice tankog crijeva do krvotoka, karotenoidi se prenose pomoću hilomikrona. Transport karotenoida u plazmu odvija se isključivo pomoću lipoproteina. Postoji tvrdnja da su vrlo lipofilni karotenoidi, kao što je likopen, pronađeni unutar hidrofobne jezgre lipoproteina. U krvnoj plazmi se likopen pojavljuje najprije u frakcijama lipoproteina vrlo niske gustoće (eng.; very low-density lipoprotein – VLDL) i hilomikron frakcijama, a kasnije u LDL i frakcijama lipoproteina visoke gustoće (eng.; high-density lipoprotein – HDL). Najvažniji nosač likopena je LDL pa su i njegovi najviši udjeli pronađeni u LDL frakcijama (utvrđeno je da povećanje udjela karotenoida u prehrani na 30 mg/dan tijekom jednog tjedna, povećava otpornost LDL-a prema oksidaciji). Koncentracije likopena u plazmi kreću se u rasponu od 50 do 900 nM s velikim razlikama između osoba (Stahl i Sies, 1996., Bramley, 2000., Agarwal i Rao, 2000., Garrett i sur., 1999., Mitmesser i sur., 2000., Lee i sur., 2000.).

Tablica 20. Udjel likopena u tkivima ljudi Tkivo

Udjel likopena nmol/g tkiva

Testisi

4,34 – 21,36

Nadbubrežne žlijezde

1,90 – 21,60

Jetra

1,28 – 5,72

Prostata

0,80

Dojke

0,78

Gušterača

0,70

Pluća

0,22 – 0,57

Bubrezi

0,15 – 0,62

Debelo crijevo

0,31

Koža

0,42

Jajnici

0,30

Želudac

0,20

(Agarwal i Rao, 2000.)

69

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

U objavljenim istraživanjima razlike između osoba, vezano uz koncentracije likopena ili ostalih karotenoida u tkivima, vrlo su visoke (trideseterostruko do stostruko), što je prikazano u Tablici 20. Utvrđeno je da su udjeli karotenoida u masnom tkivu muškaraca 25–50 % niži od onih u žena. Koncentracije likopena u krvi, sekretima i tkivima definirane su mnogim čimbenicima koji uzajamno djeluju, a uključuju sezonski način prehrane, sastav obroka, način pripreme hrane, lipidnu apsorpciju te metabolizam lipoproteina (Clinton, 1998.). Metodom visokodjelotvorne tekućinske kromatografije analizirani su uzorci plazme i tkiva te je utvrđeno da su udjeli likopena najviši u nadbubrežnim žlijezdama i testisima gdje oni čine 60 do 70 % ukupnih karotenoida. Istraživanja također pokazuju da je, zajedno s β-karotenom, likopen glavni karotenoid, ne samo u jetri i bubrezima već i u tkivu pluća iako u nižim udjelima u odnosu na nadbubrežne žlijezde i testise. Karotenoidi, koji se transportiraju u krvi pomoću lipoproteina (LDL, VLDL i jednim dijelom HDL), koncentriraju se prvenstveno u onim tkivima koja imaju veliki broj LDL receptora tj. u testisima, jetri i bubrezima. Zato, iako je likopen pronađen u većini tkiva ljudi, on nije zastupljen jednakomjerno u organizmu. Te razlike pokazuju da postoje specifični mehanizmi za nakupljanje likopena. Malo se, međutim, zna o čimbenicima koji reguliraju te procese (Stahl i Sies, 1996., Bramley, 2000.). Prosječna vrijednost koncentracije likopena u plazmi kod različitih populacija širom svijeta općenito ukazuje na potrošnju proizvoda od rajčice. Mitmesser i sur. istražili su povezanost između prehrambenog unosa i koncentracija karotenoida u plazmi žena i muškaraca od 19 do 24 godine, te onih od 25 do 50 godina. Sve četiri grupe su nakon istih prehrambenih unosa likopena i ostalih karotenoida imale i iste koncentracije tih sastojaka u plazmi (Mitmesser i sur., 2000.). Paetau i sur. su u istraživanju koje je uključivalo petnaest osoba (33-61 godina) utvrdili da stalan unos soka od rajčice bogatog likopenom te suplemenata likopena znatno povećava koncentracije likopena i ostalih karotenoida iz rajčice u plazmi (http://www.confex.com/ift/99annual/abstracts/4111.htm). Promjene u koncentracijama karotenoida u organizmu odraz su zastupljenosti karotenoida u prehrani.

70

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Likopen se eliminira iz plazme ljudi nakon 2 do 3 dana, što je malo brže od eliminacije β-karotena. Vrlo malo se zna o metabolizmu i degradaciji likopena u sisavaca. Nekoliko metabolita, kao što je npr. 5,6-dihidroksi-5,6-dihidro-likopen, određeno je u plazmi i tkivima ljudi (Khachik i sur., 1997., Műller i sur., 1999., Clinton, 1998.).

71

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

72

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

9. ULOGA LIKOPENA U ZDRAVLJU LJUDI Likopen sve više privlači pozornost svojim biološkim i fizikalno-kemijskim svojstvima, posebno onim povezanim s njegovim djelovanjem tijekom zaustavljanja reakcija slobodnih radikala, te u svojstvu stabilizatora reaktivnog kisika i inhibitora njegove destruktivne aktivnosti, tj. djelovanjem u svojstvu antioksidansa (Stahl i Sies, 1996., Gerster, 1997.).

9.1. Antioksidativno djelovanje likopena U organizmu postoji ravnoteža između oksidanasa (kao što su slobodni radikali) i antioksidanasa. Veliki broj mehanizama uzrokuje poremećaj normalne oksidativne ravnoteže. Neki od njih su temeljni i poznati i pojavljuju se u mnogim bolestima, dok drugi mogu biti jedinstveni za specifičnu bolest. Oksidativni stres, tj. poremećena oksidativna ravnoteža, za koju se smatra da uzrokuje oštećenja DNA, može biti čimbenik koji pridonosi nizu bolesti kao što su upalne bolesti (reumatoidni artritis, lupus, bakterijske ili virusne infekcije), sve bolesti uzrokovane pomanjkanjem krvi (uključujući srčani infarkt i udar), mnoge neurološke bolesti (Parkinsonova bolest, Alzheimerova bolest, amiotropna lateralna skleroza), karcinomi i AIDS. Potencijalna oksidativna oštećenja koja pobuđuju nastanak karcinoma i ostalih bolesti mogu biti spriječena ili zaustavljena djelovanjem antioksidanasa prisutnih u hrani (McCord, 1999., Southon, 2000.). Antioksidativne funkcije su povezane sa smanjenjem oštećenja DNA, smanjenjem lipidne peroksidacije ili inhibicijom malignih transformacija te nadalje,

73

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

one su povezane epidemiološki sa smanjenom pojavom određenih tipova karcinoma i degenerativnih bolesti kao što su bolesti srca uzrokovane pomanjkanjem krvi i katarakte (Sies i Stahl, 1995.). Karotenoidi, kao što su β-karoten, lutein i likopen djeluju kao antioksidansi u lipidnim fazama hvatanjem slobodnih radikala ili fizikalnom stabilizacijom reaktivnog kisika (Haila i sur., 1996.). Reaktivan oblik kisika nastaje u živim organizmima i sposoban je izazvati oštećenje biološki važnih molekula kao što su DNA, bjelančevine, ugljikohidrati i lipidi. Induciranje oštećenja DNA, oksidacije bjelančevina i procesa lipidne peroksidacije posredstvom reaktivnog oblika kisika privlači veliku pažnju znanstvenika u području biologije i medicine. Singlet kisik je reaktivan oblik kisika koji ne sadrži nespareni elektron, ali je toliko labilan i reaktivan da brzo može pobuditi nastanak slobodnih radikala u drugim molekulama. Smatra se da mehanizam pomoću kojeg karotenoidi, a između njih i likopen, štite biološki sustav od oštećenja uzrokovanog djelovanjem reaktivnog kisika najviše ovisi o fizikalnoj stabilizaciji. Naime, karotenoidi prevode singlet oblik kisika u njegov stabilniji triplet oblik apsorpcijom energije napetog stanja i naknadnom disperzijom u obliku topline. In vitro istraživanjima, tijekom kojih su likopen i ostali karotenoidi bili uključeni u okruženje limfoidnih stanica ljudi, uočeno je da likopen osigurava najbolju zaštitu stanice od oštećenja izazvanih reaktivnim kisikom (Mortensen i Skibsted, 1997., Gerster, 1997., Sies i Stahl, 1995.). Slobodni radikali su nestabilne, reaktivne kemijske vrste, koje mogu nastati i tijekom normalnih aktivnosti organizma, a koje sadrže jedan ili više nesparenih elektrona. Budući da je stabilnost moguća samo sa sparenim elektronima, oni mogu primiti elektron koji im nedostaje ili donirati suvišan elektron molekuli koja nije u obliku radikala i koja zauzvrat postaje slobodni radikal, što pobuđuje lančanu reakciju formiranja slobodnih radikala. Disfunkcija potaknuta slobodnim radikalima može prethoditi bolesti srca, želuca, jetre, bubrega i mozga (McCord, 1985., Gerster, 1993.). Antioksidativna aktivnost karotenoida, vezana uz zaustavljanje reakcija slobodnih radikala, ovisi o formiranju rezonancijom stabiliziranog radikala karotenoida te može pridonijeti zaštiti membrana stanica od lipidne peroksidacije. Razmjerno dugačak poluživot slobodnih radikala karotenoida ukazuje da su ti slobodni radikali razmjerno stabilni te karotenoidi od kojih nastaju mogu zato

74

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

djelovati kao antioksidansi koji prekidaju lanac peroksidacije (Sies i Stahl, 1995., Mortensen i Skibsted, 1997.). Poznato je i da reakcije koje se odvijaju u sustavima hrane tijekom toplinske obrade i skladištenja potiču slobodni radikali uzrokujući oksidativnu degradaciju i, u nekim slučajevima, formiranje toksičnih produkata (Lavelli i sur., 1999). Antioksidativna aktivnost likopena, uključujući stabilizaciju reaktivnog kisika koja je najmanje dva puta veća od one β-karotena, izmjerena je različitim metodama (Gerster, 1997., Gerster, 1993., Naguib, 2000.). Jedna od tih metoda je novorazvijena fluorometrijska analiza (Naguib, 2000.). Lavelli i sur. istražili su antioksidativnu aktivnost likopena i ostalih karotenoida pomoću tri modela a) ksantin oksidaza (XOD)/ksantin sustavom, b) mieloperoksidaza (MPO)/NaCl/H2O2 sustavom i c) linolenska kiselina/CuSO4 sustavom. Određene sorte svježih rajčica razlikuju se znatno u antioksidativnim aktivnostima svojih hidrofilnih i lipofilnih frakcija. Toplinski obrađene rajčice pokazuju znatno nižu antioksidativnu aktivnost od svježih rajčica u svojim hidrofilnim frakcijama, ali imaju visoku antioksidativnu aktivnost u svojim lipofilnim frakcijama (Lavelli i sur., 2000.).

9.2. Uloga likopena u prevenciji i liječenju bolesti Kronične bolesti, uključujući karcinom i srčanožilne bolesti, najčešći su uzroci smrti u zapadnom svijetu. Pri njihovoj pojavi i razvitku, uz genetičke čimbenike i starost, veliku važnost imaju i način života te prehrana. Oksidativan stres, pobuđen reaktivnim oblicima kisika, ulazi u središte istraživanja povezanih s karcinomom i srčanožilnim bolestima. Reaktivni oblici kisika mogu biti inaktivirani djelovanjem antioksidanasa te time sprječena oksidativna oštećenja. Likopen iz rajčice i proizvoda od rajčice antioksidativnim djelovanjem sprječava karcinogenezu i aterogenezu i štiti kritične stanične biomolekule, tj. lipide, lipoproteine, proteine i DNA.

75

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

U zdravih ljudi, prehrana bez likopena ili proizvoda od rajčice, rezultira njegovim smanjenim udjelima u organizmu te povećanjem lipidne oksidacije, dok nadopunjavanje prehrane likopenom tijekom već samo jednog tjedna utječe na povećanje njegovih udjela u plazmi te smanjenje oksidacije staničnih makromolekula (Mitmesser i sur., 2000.). Najvažniji dokazi koji potvrđuju da likopen ima najjaču antioksidativnu aktivnost u usporedbi s ostalim karotenoidima te da ima veliku zaštitnu ulogu u ranim fazama razvoja karcinoma proizlaze iz tri različita načina istraživanja: a) s kulturama tkiva korištenjem različitih stanica kako bi se utvrdile antistanične proliferativne aktivnosti, b) korištenjem životinjskih modela kako bi se istražila antitumorogena svojstva likopena i c) epidemioloških istraživanja izvedenih s kontrolnom i rizičnom populacijom (Rao i Agarwal, 1999., Gerster, 1993.). Giovannucci je 1999. godine objavio pregled znanstvene literature koja se bavi utjecajem unosa rajčica i proizvoda od rajčice u organizam te udjela likopena u krvi na rizik od različitih oblika karcinoma. Između 72 epidemiološka istraživanja koje je Giovannucci razmatrao, 57 ih objavljuje obrnuto proporcionalnu povezanost između unosa rajčica te udjela likopena u krvi i rizika od karcinoma; pri tome je 35 utvrđenih obrnuto proporcionalnih povezanosti statistički značajno (Giovannucci, 1999.). Unos u organizam 7 ili više obroka tjedno, koji uključuju proizvode od rajčice, u usporedbi s manje od 2 obroka tjedno, povezan je s 50 %-tnim smanjenjem rizika od karcinoma želuca. Karcinomi debelog crijeva i rektuma su povezani s velikim brojem prehrambenih čimbenika. Uočena je povezanost između prehrane bogate povrćem te smanjenja rizika od karcinoma debelog crijeva i rektuma (Clinton, 1998.). Slattery i sur. su istraživali povezanost unosa likopena i drugih karotenoida s karcinomom debelog crijeva te utvrdili da ne postoji značajna povezanost između unosa likopena i te vrste karcinoma (Slattery i sur., 2000.). Istraživanjem, specifično, proizvoda od rajčice te likopena nije primijećena značajna povezanost između unosa likopena i rizika oboljenja od karcinoma grlića maternice. (Clinton, 1998.).

76

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Samo se jedno istraživanje bavilo utjecajem unosa rajčice te udjela likopena u plazmi na karcinom jajnika. Rezultati tog malog istraživanja, provedenog na samo 35 osoba, ne pokazuju povezanost između likopena i karcinoma jajnika (Givannucci, 1999.). Istraživanje provedeno u Bostonu (Clinton, 1998.) pokazuje obrnuto proporcionalnu povezanost između udjela likopena u organizmu i rizika od karcinoma dojke. Objavljeno je da kod životinja hranjenih namirnicama koje sadrže likopen dolazi do inhibicije rasta tumora dojke. Kim i sur. su istraživali povezanost između koncentracija antioksidanasa u plazmi te rizika od karcinoma dojke. Istraživanje je obuhvatilo 389 osoba od kojih 160 s karcinomom dojke i 229 kontrolnih osoba. Udjeli likopena u plazmi pacijenata s karcinomom bili su znatno niži od onih kod kontrolne grupe. Rezultati istraživanja podupiru teoriju o obrnuto proporcionalnoj povezanosti koncentracija antioksidanasa u plazmi i rizika od karcinoma dojke te ukazuju da antioksidansi mogu djelovati zaštitno u slučaju takva oblika karcinoma (Kim i sur., 2001.). Izloženost kože ultravioletnom (UV) zračenju dovodi do pojave opekotina, fotoosjetljivosti, preranog starenja te povećanog rizika od karcinoma. Izloženost UV-zračenju je povezana i s nastankom reaktivnih oblika kisika, te slobodnih radikala. Smanjenje koncentracije likopena u koži nakon UV-zračenja govori o njegovoj ulozi u obrani protiv UV-zračenjem pobuđene pojave reaktivnog kisika (Clinton, 1998.). Stahl i sur. su utvrdili da je unos karotenoida ili karotenoida s vitaminom E povezan sa smanjenjem formiranja eritema nastalog utjecajem ultravioletnog zračenja (Stahl i sur., 2000.). Utvrđeno je da su koncentracije likopena i selenija u plazmi obrnuto proporcionalno povezane s rizikom od karcinoma mjehura. Tijekom nekih istraživanja, u žena s niskim udjelom likopena u plazmi, utvrđen je veći rizik od pojave prekursora karcinoma mjehura te je zabilježena obrnuto prooporcionalna povezanost između udjela likopena iz rajčica u plazmi i pojave prekursora karcinoma mjehura (Clinton, 1998., Givannucci, 1999.).

77

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

Pacijenti s karcinomom prostate imaju niske udjele likopena (Mitmesser i sur., 2000.). U većini istraživanja utvrđeno je da je s rizikom oboljenja od karcinoma prostate znatno povezan unos proizvoda od rajčice. Pojedine od tih studija objavljuju i statistički značajno smanjenje rizika pri visokom unosu likopena. Smanjenje rizika oboljenja od karcinoma prostate u iznosu od 35 % primijećeno je pri učestalosti unosa više od 10 obroka proizvoda od rajčice tjedno. Umak od rajčice pokazuje najjaču obrnuto proporcionalnu povezanost s rizikom od tog oblika karcinoma (Giovannucci, 1999., Clinton, 1998.). Michaud i sur. su istraživali odnos između unosa likopena i rizika od karcinoma pluća te utvrdili značajan utjecaj tog antioksidansa na smanjenje rizika od spomenutog oblika karcinoma (Michaud i sur., 2000.). Povoljni učinci prehrane bogate voćem i povrćem posebno su važni upravo u slučaju rizika oboljenja od karcinoma pluća. Iako su provedena istraživanja bila usmjerena prvenstveno na učinke β-karotena, literatura pokazuje da su neke grupe voća i povrća, uključujući lisnato zeleno i žuto/narančasto povrće, povezane sa smanjenim rizikom od ovog oblika karcinoma. Povezanošću, specifično, rajčica te likopena s rizikom oboljenja od karcinoma pluća bavilo se 14 istraživanja, a 10 od njih ukazuje na statistički značajnu povezanost (Giovannucci, 1999.). Karotenoidi štite lipoproteine i krvožilne stanice od oksidativnog oštećenja. Mnoga epidemiološka istraživanja podupiru hipotezu da je hrana bogata karotenoidima i antioksidansima povezana sa smanjenjem rizika od krvožilnih bolesti. Tijekom istraživanja utjecaja likopena na metabolizam kolesterola, koje je uključivalo inkubaciju stanica makrofaga ljudi s likopenom, utvrđena je inhibicija sinteze kolesterola (Clinton, 1998.). Fuhrman i sur. su utvrdili da je dodatak prehrani likopena iz rajčice (60 mg/dan) skupini muškaraca tijekom tri mjeseca rezultirao znatnim, 14 %-tnim, smanjenjem koncentracija LDL kolesterola u plazmi. Zaključeno je da dodatak karotenoida prehrani može imati zaustavni učinak na sintezu kolesterola (Fuhrman i sur., 1997.). Određeni načini prehrane, npr. vegetarijanski i mediteranski, povezani su sa smanjenjem oboljenja i smrtnosti od srčanih bolesti, a potencijalni doprinosi tome pripisuju se i karotenoidima (Gey i sur., 1991.).

78

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Neka istraživanja pokazuju da HIV-pozitivne žene imaju niže koncentracije likopena i ostalih karotenoida u plazmi, a niže koncentracije su pronađene i kod djece zaražene HIV-om. Smatra se da smanjena koncentracija antioksidanasa prisutnih u organizmu može izazvati metabolički fenomen povezan s HIV infekcijom (Clinton, 1998.). Rezultati dosadašnjih epidemioloških istraživanja ukazuju, dakle, da se unosom rajčica i proizvoda od rajčice u organizam mogu smanjiti rizici oboljenja od pojedinih oblika karcinoma i drugih bolesti. Iako se smatra da tim povoljnim učincima na zdravlje najviše pridonosi likopen, znanstvenici upućuju i na mogućnost doprinosa ostalih sastojaka iz rajčice i proizvoda od rajčice, ili njihova zajedničkog djelovanja s likopenom. Konačan zaključak o tome zahtijeva mnoga daljnja istraživanja. Važno je uočiti da razmatranja o ulozi likopena u očuvanju zdravlja i sprječavanju bolesti ističu unos tog antioksidansa iz prehrambenih izvora, i to najviše iz rajčica i proizvoda od rajčice, za razliku od suplemenata likopena. Ti rezultati su svakako potpora dosadašnjim preporukama o velikoj važnosti zastupljenosti voća i povrća u prehrani (Giovannucci, 1999., Heber, 2000.).

79

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

80

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

10. LITERATURA Abushita, A. A., Daood, H. G., Biacs, P. A. (2000) Change in carotenoids and antioxidant vitamins in tomato as a function of varietal and technological factors. J. Agric. Food Chem. 48, 2075-2081. Agarwal, S., Rao, A. V. (2000) Tomato lycopene and its role in human health and chronic diseases. CMAJ. 163(6), 739-744. Akhtar, M. S., Goldschmit, E. E., John, I., Rodoni, S., Matile, P., Grieson, D. (1999) Altered patterns of senescence and ripening in gf, a stay-green mutant of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). J. Exp. Bot. 50, 1115-1122. Al-Wandawi, H., Abdul-Rahman, M., Al-Shaikhly, K. (1985) Tomato processing waste as essential raw materials source. J. Agric. Food Chem. 33, 804-807. Anguelova, T., Warthesen, J. (2000a) Degradation of lycopene, α-carotene and βcarotene during lipid peroxidation. J. Food Sci. 65, 71-75. Anguelova, T., Warthesen, J. (2000b) Lycopene stability in tomato powders. J. Food Sci. 65, 67-70. Beerh, O. P., Siddappa, G. S., (1959) A rapid spectrophotometric method for the determination and estimation of adulterants in tomato ketchup. Food Technol. 7, 414-418. Benet, L. Z., Shiner, L. B. (1985) Pharmacodynamics: the dynamics of drug absorption, distribution and elimination. In: The Pharmacological Basis of Therapeutics. Goodman-Gilman, A., Goodman, L. S., Rall, T. W., Murad, F. Eds., 7th ed. Macmillan, New York.

81

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

Benthin, P., Danz, H., Hamburger, M. (1999) Pressurized liquid extraction of medicinal plants. J. Chromatogr. A. 837, 211-219. Boileau, A. C., Merchen, N. R., Wasson, K., Atkinson, C. A., Erdman, J. W. (1999) Cis-lycopene is more bioavailable than trans-lycopene in vitro and in vivo limph-cannulated ferrets. Nutr. Metab. 3, 1176-1181. Bošković, M. A. (1979) Fate of lycopene in dehydrated tomato products: carotenoid isomerization in food system. J. Food Sci. 44, 84-86. Bouvier, F., Backhaus, R. A., Camara, B. (1998) Induction and control of chromoplast-specific carotenoid genes by oxidative stress. J. Biol. Chem. 273, 30651-30659. Böhm, V., Bitsch, R. (1999) Intestinal absorption of lycopene from different matrices and interactions to other carotenoids, the lipid status, and the antioxidant capacity of human plasma. Eur. J. Nutr. 38, 118-125. Bramley, P. M. (2000) Is lycopene beneficial to human health? Phytochem. 54, 233-236. Britton, G., Hornero-Méndez D. (1997) Carotenoids and colour in fruit and vegetables. Proceedings of the phytochemical society of Europe. 11-28. Burton, G. W., Ingold, K. U. (1984) β-carotene: an unusual type of lipid antioxidant. Science. 224, 569-573. Chandler, L. A., Schwartz, S. J. (1987) HPLC separation of cis-trans carotene isomers in fresh and processed fruits and vegetables. J. Food Sci. 52, 669-672. Chandler, L. A., Schwartz, S. J. (1988) Isomerization and losses of trans-βcarotene in sweet potatoes as affected by processing treatments. J. Agric. Food Chem. 36, 129-133. Clinton, S. K. (1998) Lycopene: chemistry, biology and implications for human health and disease. Nutr. Rev. 56, 35-51. Cole, E. R., Kapur, N. S. (1957) The stability of lycopene. I. Degradation by oxygen. J. Sci. Food Agric. 8, 360-365.

82

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Corey, K. A., Schlimme, D. V., Frey, B. C. (1986) Peel removal by high-pressure steam from processing tomatoes with yellow shoulder disorder. J. Food Sci. 51, 388-390. Di Mascio, P., Kaiser, S., Sies, H. (1989) Lycopene as the most efficient biological carotenoid singlet oxygen quencher. Arch. Biochem. Biophys. 274, 532-538. D' Souza, M. C., Singha, S., Ingle, M. (1992) Lycopene concentration of tomato fruit can be estimated from chromaticity values. Hort. Sci. 27, 465-466. Encyclopedia of Food Science, Food Technology and Nutrition (1993) Academic Press London, 4579-4584. Faure, H., Fayol, V., Galabert, C., Grolier, P., Le Moël, G., Steghens, J. P., Van Kappel, A., Nabet, F. (1999) Carotenoids: 1. Metabolism and physiology. Ann. Biol. Clin. 57, 169-183. Floros, J. D., Chinnan, M. S. (1989) Determining the diffusivity of sodium hydroxide trough tomato and capsicum skin. J. Food Eng. 9, 129-132. Foote, C. S., Denny, R. W. (1968) Chemistry of singlet oxygen. VII. Quenching by β-carotene. J. Am. Chem. Soc. 90, 6233-6235. Fraser, P. D., Bramley, P., Seymour, G. B. (2001) Effect of the Cnr mutation on carotenoid formation during tomato fruit ripening. Phytochem. 58, 75-79. Fuhrman, B., Elis, A., Aviram, M. (1997) Hypocholesterolemic effect of lycopene and beta-carotene is related to suppression of cholesterol synthesis and augmentation of LDL receptor activity in macrophages. Biochem. Biophys. Res. Comm. 233, 658-662. Garrett, D. A., Failla, M. L., Sarama, R. J. (1999) Development of an in vitro digestion method to assess carotenoid bioavailability from meals. J. Agric. Food Chem. 47, 4301-4309. Gärtner, C., Stahl, W., Sies, H. (1997) Lycopene is more bioavailable from tomato paste than from fresh tomatoes. Am. J. Clin. Nutr. 66, 116-122.

83

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

Gerster, H. (1993) Anticancerogenic effect of common carotenoids. J. Vit. Nutr. Res. 63, 93-121. Gerster, H. (1997) The potential role of lycopene for human health. J. Am Coll. Nutr.16, 109-126. Gey, K. F., Puska, P., Jordan, P., Moser, U. K. (1991) Inverse corelation between plasma vitamin E and mortality from ischemic heart disease in cross-cultural epidemiology. Am. J. Clin. Nutr. 53, 326-334. Giovannucci, E., Ascherio, A., Rimm, E. B., Stampfer, M. J., Colditz, G. A., Willett, W. C. (1995) Intake of carotenoids and retinol in relation to risk of prostate cancer. J. Natl. Canc. Inst. 87, 1767-1776. Giovannucci, E. (1999) Tomatoes, tomato-based products, lycopene, and cancer: review of the epidemiologic literature. J Natl. Canc. Inst. 91, 317-331. Gould, W. V. (1992) Tomato production, processing and technology, CTI Publications, Baltimore Gross, J. (1987) Pigments in fruits. Academic Press, London. Gross, J. (1991) Pigments in vegetables. Van Nordstrand Reinhold, New York. Haila, K. M., Lievonen, S. M., Heinonen, M. (1996) Effects of lutein, lycopene, annatto, and γ-tocopherol on autooxidation of triglycerides. J. Agric. Food Chem. 44, 2096-2100. Handelman, G. J. (2001) The evolving role of carotenoids in human biochemistry. Nutr. 17, 818-822. Harris, W. M. (1970) Chromoplasts of tomato fruits. III. The high-delta tomato. Bot. Gaz. 131, 163-166. Hart, D. J., Scott, K. J. (1995) Development and evaluation of an HPLC method for the analysis of carotenoids in foods, and the measurement of the carotenoid content of vegetables and fruits commonly consumed in the UK. Food Chem. 54, 101-111.

84

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Heber, D. (2000) Colorful cancer prevention: α-carotene, lycopene, and lung cancer. Am. J. Clin. Nutr. 72, 901-902. Heinonen, M. I., Ollilainen, V., Linkola, E. K., Varo, P. T., Koivistoinen, P. E. (1989) Carotenoids in Finnish foods: vegetables, fruits and berries. J. Agric. Food Chem. 37, 655-659. http://www.confex.com/ift/99annual/abstracts/4111.htm http://www.enzazaden.com/site/uk/brochures/Kroatien.pdf http://fermi.hr/povrce.htm http://www.hunterlab.com/appnotes/an02_01.pdf http://www.krs.hr/events/0402-zastpp/Kacic.pdf http://www.nal.usda.gov/fnic/cgi-bin/nut_search.pl Hunter, R., Harold, R. W. (1987) The Measurement of Appearance. WileyInterscience, New York, 2nd. Edition Hussein, L., El-Tohamy, M. (1990) Vitamin A potency of carrot and spinach carotenes in human metabolic studies. Int. J. Vit. Nutr. Res. 60, 229-235. Jackson, M. J., (1997) The assesment of bioavailability of micronutrients: introduction. Eur. J. Clin. Nutr. 51, 1-2. Karlson, P. (1993) Biokemija za studente kemije i medicine. Školska knjiga, Zagreb, VIII izdanje, 224-236. Khachik, F., Spangler, C. J., Smith, J. C. (1997) Identification, quantification, and relative concentrations of carotenoids and their metabolites in human milk and serum. Anal. Chem. 69, 1873-1881. Khachik, F., Steck, A., Niggli, U. A., Pfander, H. (1998) Partial synthesis and structural elucidation of the oxydative metabolites of lycopene identified in tomato paste, tomato juice, and human serum. J. Agric. Food Chem. 46, 4874-4884. Khudairi, A. K. (1972) The ripening of tomatoes. Amer. Sci. 60, 696-707.

85

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

Kim, M. K., Ahn, S. H., Lee-Kim, Y. C. (2001) Relationship of serum αtocopherol, carotenoids and retinol with the risk of breast cancer. Nutr. Res. 21, 797-809. Krinsky, N. I., Russett, M. D., Handeman, G. J., Snodderly, D. M. (1990) Structural and geometrical isomers of carotenoids in human plasma. J. Nutr. 120, 1654-1662. Lavelli, V., Hippeli, S., Peri, C., Elstner, E. F. (1999) Evaluation of radical scavenging activity of fresh and air-dried tomatoes by three model reactions. J. Agric. Food Chem. 47, 3826-3831. Lavelli, V., Peri, C., Rizzolo, A. (2000) Antioxidant activity of tomato products as studied by model reactions using xanthine oxidase, myeloperoxidase, and copperinduced lipid peroxidation. J. Agric. Food Chem. 48, 1442-1448. Lee, M. T., Chen, B. H. (2002) Stability of lycopene during heating and illumination in a model system. Food Chem. 78, 425-432. Lee, A., Thurnam, I., Chopra, M. (2000) Consumption of tomato products with olive oil but not sunflower oil increases the antioxidant activity of plasma. Free Rad. Biol. Med. 29, 1051-1055. Lindner, P., Shomer, I., Vasiliver, R. (1984) Distribution of protein, lycopene and the elements Ca, Mg, P and N among various fractions of tomato juice. J. Food Sci. 49, 1214-1215. Lisiewska, Z., Kmiecik, W. (2000) Effect of storage period and temperature on the chemical composition and organoleptic quality of frozen tomato cubes. Food Chem. 70, 167-173. Liu, Y. K., Luh, B. S., (1977) Effect of harvest maturity on carotenoids in pastes made from VF-145-7879 tomato. J. Food Sci. 42, 216-220. Lovrić, T., Piližota, V. (1994) Konzerviranje i prerada voća i povrća. Nakladni zavod Globus, Zagreb, 160-174.

86

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Lovrić, T., Sablek, Z., Bošković, M. (1970) Cis-trans isomerisation of lycopene and colour stability of foam-mat dried tomato powder during storage. J. Sci. Food. Agric. 21, 641-647. Lurie, S., Handros, A., Fallik, E., Shapira (1996) Reversible inhibition of tomato fruit gene expression at high temperature. Plant Physiol. 110, 1207-1214. Luterotti, S., Marković, K., Franko, M., Bicanic, D., Vahčić, N., Doka, O. (2003) Ultratraces of carotenes in tomato purées: HPLC-TLS study. Rev. Sci. Instr. 74, 684-686. Macrae, R., Robinson, R. K., Sadler, M. J., (1993) Encyclopaedia of Food Science, Food Technology and Nutrition. Academic Press, London. Mangels, A. R., Holden, J. M., Beecher, G. R., Forman, M. R., Lanza, E. (1993) Carotenoids in fruits and vegetables: an evaluation of analytic data. J. Am. Diet. Assoc. 93, 284-296. Marković, K. (2002) Studija promjena udjela likopena u rajčici i njenim proizvodima. Magistarski rad, Prehrambeno-biotehnološki fakultet Sveučilišta u Zagrebu. Matienco, B. T., Yedalty, E. M. (1973) Ultrastructure of carotenoidoplasts. Academic Press, New York. Matotan, Z. (1994) Proizvodnja povrća. Nakladni zavod Globus Zagreb, 37-62. Mädgefrau, K., Ehrendorfer, F. (1997) Botanika – sistematika, evolucija i geobotanika. Školska knjiga Zagreb, 356-362. Mencarelli, F., Saltveit, M. E. (1988) Ripening of mature-green tomato fruit slices. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 113, 742-745. Mc Collum, J. P. (1955) Distribution of carotenoids in the tomato. Food Res. 20, 55-59. McCord, J. M. (1985) Oxygen-derived free radicals in postischemic tissue injury. The New Engl. J. Med. 312, 159-163.

87

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

McCord, J. M. (1999) Free radicals and prooxidants in health and nutrition. Food Technol. 48, 106-111. Michaud, D. S., Feskanich, D., Rimm, E. B., Colditz, G. A., Speizer, F. E., Willett, W. C., Giovannucci, E. (2000) Intake of specific carotenoids and risk of lung cancer in 2 prospective US cohorts. Am. J. Clin. Nutr. 72, 990-997. Miers, J., Wong, F., Harris, J., Dietrich, W. C. (1958) Factors affecting storage stability of spray-dried tomato powder. Food Technol. 11, 542-548. Miki, N., Akatsu, K. (1970) Effect of heating sterilization on color of tomato juice. J. Jpn. Food Ind. 17(5), 175-181. Mitmesser, S. H., David, M. S., Giraud, W., Judy, M. S., Driskell, J. A. (2000) Dietary and plasma levels of carotenoids, vitamin E, and vitamin C in a group of young and middle-aged nonsupplemented women and men. Nutr. Res. 20, 15371546. Monselise, J. J., Berk, Z. (1954) Some observation on the oxidative destruction of lycopene during the manufacture of tomato puree. Bull. Res. Counc. Israel. 4, 188191. Mortensen A., Skibsted, L. H. (1997) Importance of carotenoid structure in radicalscavenging reactions. J. Agric. Food Chem. 45, 2970-2977. Müller, H., Bub, A., Watzl, B., Rechkemmer, G. (1999) Plasma concentrations of carotenoids in healthy volunteers after intervention with carotenoid-rich foods. Eur. J. Nutr. 38, 35-44. Naguib, Y. M. A. (2000) Antioxidant activities of astaxanthin and related carotenoids. J. Agric. Food Chem. 48, 1150-1154. Nguyen, M. L., Schwartz, S. J. (1997) Carotenoid geometrical isomers in fresh and thermally processed fruits and vegetables. Proceedings of the 2nd Karlsruhe Nutrition Symposium. Karlsruhe, Germany. Nguyen, M., Schwartz, S. (1998) Lycopene stability during food processing. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 218, 101-105.

88

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

O Sozzi, G. D., Trinchero, G., Fraschina, A. A. (1999) Controlled-atmosphere storage of tomato fruit: low oxygen or elevated carbon dioxide levels alter galactosidase activity and inhibit exogenous ethylene action. J. Sci Food Agric. 79, 1065-1070. Ong, S. S. H., Tee, E. S. (1992) Natural sources of carotenoids from plants and oils. Methods Enzymol. 213, 142-167. Pavlek, P. (1975) Opće povrćarstvo. Sveučilište u Zagrebu, Poljoprivredni fakultet Zagreb. 75-77. Prince, M. R., Frisoli, J. K., Goetschkes, M. M. (1991) Rapid serum carotene loading with high-dose β-carotene: clinic implications. J. Cardiovasc. Pharmacol. 17, 343-347. Rao, A. V., Waseem, Z., Agarwal, S. (1998) Lycopene content of tomatoes and tomato products and their contribution to dietary lycopene. Food Res. Inter. 31, 737-741. Rao, A. V., Agarwal, S. (1998) Bioavailability and in vivo antioxidant properties of lycopene from tomato products and their possible role in the prevention of cancer. Nutr. Canc. 31, 199-203. Rao, A. V., Agarwal, S. (1999) Role of lycopene as antioxidant carotenoid in the prevention of chronic diseases: a review. Nutr. Res. 19, 305-323. Reis, S. K., Stout, B. A. (1962) Bulk handling studies with mechanically harvested tomatoes. Proc. Am. Soc. Hortic. Sci. 81, 479-483. Rock, C. L., Swendseid, M. F. (1992) Plasma β-carotene response in humans after meals, supplemented with dietary pectin. Am. J. Clin. Nutr. 55, 96-99. Rodriguez-Amaya, D. B., Tavares, C. A. (1992) Importance of cis-isomer separation in determining provitamin A in tomato and tomato products. Food Chem. 45, 297-302.

89

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

Sadler, G., Davis, J., Dezman, D. (1990) Rapid extraction of lycopene and βcarotene from reconstituted tomato paste and pink grapefruit homogenates. J. Food Sci. 55, 1460-1461. Schierle, J., Bretzel, W., Buhler, I., Faccin, N., Hess, D., Steiner, K., Schuep, W. (1996) Content and isomeric ratio of lycopene in food and human blood plasma. Food Chem. 59(3), 459-465. Schulte, W. A. (1965) Efficiency of chemical and physical tomato peeling systems and their effects on canned product quality. Disertation, Ohio State University Columbus. Sharma, S. K., Le Maguer, M. (1996) Lycopene in tomatoes and tomato pulp fractions. Ital. J. Food Sci. 2, 107-113. Sherkat, F., Luh, B. S. (1976) Quality factors of tomato paste made at several break temperatures. J. Agric. Food Chem. 24, 1155-1158. Shewfelt, R. L., Thai, C. M., Davis, J. W. (1988) Prediction of changes in color of tomatoes during ripening at different constant temperatures. J. Food Sci. 53, 14331437. Shi, J., Le Maguer, M., Kakuda, Y., Liptay, A., Niekamp, F. (1999) Lycopene degradation and isomerization in tomato dehydration. Food Res. Inter. 32, 15-21. Shi, J., Le Maguer, M. (2000) Lycopene in tomatoes: chemical and physical properties affected by food processing. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 40, 1-42. Sies, H., Stahl, W. (1995) Vitamins E and C, β-carotene, and other carotenoids as antioxidants. Am. J. Clin. Nutr. 62, 1315-1321. Slattery, M., Benson, J., Curtin, K., Ma, K. N., Schaeffer, D., Potter, J. D. (2000) Carotenoids and colon cancer. Am. J. Clin. Nutr. 71, 575-582. Southon, S. (2000) Increased fruit and vegetable consumption within the EU: potential health benefits. Food Res. Inter. 33, 211-217.

90

_________________________________________________________________ LIKOPEN U RAJČICI

Stahl, W., Schwarz, W., Sundquist, A. R., Sies, H. (1992) Cis-trans isomers of lycopene and β-carotene in human serum and tissues. Arch. Biochem. Biophys. 294, 173-177. Stahl, W., Sies, H., (1992) Uptake of lycopene and its geometrical isomers is greater from heat-processed than from unprocessed tomato juice in humans. J. Nutr. 122, 2161-2166. Stahl, W., Sies, H. (1996) Perspectives in biochemistry and biophysics. Arch. Biochem. Biophys. 336, 1-9. Stahl, W., Heinrich, U., Jungmann, H., Sies, H., Tronnier, H. (2000) Carotenoids and carotenoids plus vitamin E protect against ultraviolet light-induced erythema in humans. Am. J. Clin. Nutr. 71, 795-798. Subagio, A., Morita, N. (2001) Instability of carotenoids is a reason for their promotion on lipid oxidation. Food Res. Inter. 34, 183-188. Tan, B., Soderstrom, D. N. (1988) Qualitative aspects of spectrophotometry of carotene and lycopene. J. Chem. Ed. 22, 21-31.

UV-VIS

Tavares, C. A., Rodriguez-Amaya, D. B. (1994) Carotenoid composition of Brazilian tomatoes and tomato products. Lebensm.-Wiss. U.-Technol. 27, 219-224. Thompson, K. A., Marshall, M. R., Sims, C. A., Wei, C. I., Sargent, S. A., Scott, J. W. (2000) Cultivar, maturity and heat treatment on lycopene content in tomatoes. J. Food Sci. 65, 791-795. Tonucci, L. H., Holden, J. M., Beecher, G. R., Khachic, F., Davis, C., Mulokozi, G. (1995) Carotenoid content of thermally processed tomato-based products. J. Agric. Food Chem. 43, 579-586. Villari, P., Costabile, P., Fasanaro, G., Desio, F., Laratta, B., Pirone, G., Castaldo, D. (1994) Quality loss of double concentrated tomato paste: evolution of the microbial flora and main analytical parameters during storage at different temperature. J. Food Process. Preserv. 18, 369-387.

91

Marković, Hruškar, Vahčić _____________________________________________________________

Zechmeister, L., Le Rosen, A. L., Schroeder, W. A., Polgar, A., Pauling, L. (1943) Spectral characteristics and configuration of some stereoisomeric carotenoids including pro-lycopene and pro-γ-carotene. J. Am. Chem. Soc. 65, 1940-1945. Zechmeister, L. (1944) Cis-trans isomerisation and stereo chemistry of carotenoids and diphenyl-polyenes. Chem. Rev. 34, 267-322. Zechmeister, L. (1949) Stereoisomeric provitamin A. Vit. Horm. 7, 57. Zeichmeister, L. (1962) Cis-trans isomeric carotenoids Vitamin A and Arylpolyenes, Academic Press, New York. Wiese, K. L., Dalmasso, J. P. (1994) Relationship of color, viscosity, organic acid profiles and ascorbic acid content to addition of organic acid and salt in tomato juice. J. Food Qual. 17, 273-284. Wong, F. F., Bohart, G. S. (1957) Observation on the color of vacuum-dried tomato juice powder during storage. Food Technol. 5, 293-296.

92

KAZALO A a vrijednost 38 – 40, 61 AIDS 73 Alzheimerova bolest 73 aminokiseline 21 amiotropna lateralna skleroza 73 antioksidansi 16, 30, 41, 43, 44, 73 – 75, 77 – 79 antioksidativna aktivnost 30, 31, 44, 67, 75, 76 ateroskleroza 44

B b vrijednost 38 – 40, 61 baždarni dijagram 41 bioantiaoksidans 31 biološki potencijal 54 bioraspoloživost 51, 65 – 67

C cold-break postupak 56

D dehidracija 53, 54, 58, 59, 61

F fitoen 22, 33 – 35 fluorometrijska analiza 75

H HDL 69, 70 hilomikron 66, 69 HIV 79

hot-break postupak 56, 57 HTST postupak 54, 55, 57

I infekcije 73 izomerizacija 29, 41, 51 – 54, 58, 59, 61, 63, 65, 66 izopren 29 izoprenoidni put 33

J jela od rajčice - juha 46 – 48, 52, 66, 68 - umak 46 – 48, 52, 68, 78

K karcinom 44, 45, 73 – 79 karoteni 24, 27 karotenoidi 11, 22 – 24, 27 – 30, 33, 36, 42, 46, 51, 56, 64, 65, 67 – 70, 74 – 79 klijalište 13 klorofil 27, 33, 41, 65 kloroplast 33, kolesterol 21, 33, 44, 78 kolorimetar 37, 38 kolorimetrijske metode 37 koža 44, 69, 77 kromatografija 27, 42 - plinska kromatografija 13 - HPLC 42, 43, 70 - HPLC-TLS 42 kromoplasti 33, 66 ksantofili 27, 65

93

- kečap 47 – 49, 66, 68 - dehidrirana rajčica 46, 53, 54, 58, 59, 61 – 63, 66 - smrznuta rajčica 63

L L vrijednost 38 – 40, 61 LDL 44, 69, 70, 78 likopen 11, 19, 22 – 25, 27 – 31, 33 – 37, 40 – 49, 51 – 56, 58 – 71, 73 – 79 - cis izomer 29, 30, 42, 51 – 54, 59, 61, 63, 65, 66 - trans izomer 30, 42, 51 – 54, 61, 63, 65, 66 - biosinteza 33, 35 - ekstrakcija 40 – 43 - udjel 19, 22 – 25, 34, 37, 40, 42, 44 – 49, 51, 54, 56, 59, 62 – 66, 68 – 70, 76 – 78 - degradacija 52, 54 – 56, 58, 59, 61, 63, 71 - apsorpcija 65 – 67 - distribucija 65, 68 - metabolizam 71 lipidi 21, 27, 41, 44, 66, 67, 74 lupus 73

R

M

rajčica (Lycopersicon esculentum Mill.) 11 – 17, 19 – 25, 28, 33, 34, 37, 38, 40 – 46, 49, 51, 52, 54, 56, 58 – 61, 63, 65 – 68, 75 – 79 - podrijetlo 11, 12 - uzgoj 12, 13, 15 – 17 - sorte 12 – 17, 22, 23, 25, 75 - sjetva 13, 14 - berba 15, 17 - hibridi 13 – 16 - bolesti 17 - kemijski sastav 19, 63 - boja 22, 37 – 40, 51, 61, 63 - prerada 14, 51, 52, 54, 61 - guljenje 60, 61 reaktivni kisik 74, 75, 77 reumatoidni artritis 73

Mattidi 11 mineralne tvari 19

S

O oksidacija 41, 51, 54, 63, 69 oksidativni stres 73, 75

P Parkinsonova bolest 73 pektin 67 plazma 66 – 71, 76, 77, 79 prehrambena vlakna 67 presadnice 13, 14 proizvodi od rajčice 11, 22, 40 – 49, 51 – 63, 66 – 68, 70, 75, 76, 78, 79 - pelati 16, 17, 49, 52, 54, 60 - sjeckana rajčica 17, 48 - pire od rajčice 42 – 44, 47 – 49, 68 - sok od rajčice 43, 45 – 49, 51, 52, 54 – 56, 61, 66 – 68, 70 - koncentrat rajčice 43, 46 – 49, 52, 53, 56, 57, 59, 60, 66, 68

94

skladištenje 12, 51, 52, 61 – 63, 75 slobodni radikali 30, 31, 73, 74, 77 spektrofotometrijske metode 41 srčane bolesti 44, 73 – 75, 78 sušenje na zraku 58, 59, 61 sušenje u pjeni 58, 59

T terpeni 29 tetraterpeni 29

V vakuum sušenje 53, 58, 59, 61, 63 vitamini 16, 19, 20 VLDL 69, 70

Z zdravlje 28, 73, 79