Original article

Antioxidant properties of saskatoon berry (Amelanchier alnifolia Nutt.) fruits

Propriétés antioxydantes des fruits de l’amélanchier (Amelanchier alnifolia Nutt.)

Propiedades antioxidantes del fruto del guillomo (Amelanchier alnifolia Nutt.)

¹ Dep. Gastron., Coll. Bus. Hotel Manag., Bosonozska 9, 625 00 Brno, Czech Rep.
² Dep. Food Technol., Tomas Bata Univ. Zlin, Rumy 4046, 760 01 Zlin, Czech Rep.
mlcek@ft.utb.cz
³ Dep. Nat. Inform. Sci., Constantine Philosopher Univ. Nitra, Drazovska 4, 949 74 Nitra, Slovak Rep.
⁴ Vysoka skola Karla Englise, Sujanovo nam. 356/1, 602 00 Brno, Czech Rep.
⁵ Dep. Vitic. Enol., Mendel Univ. Beno, Valticka 337, 691 44 Lendnice, Czech Rep.
⁶ Dep. Microelectron., Brno Univ. Technol., Technicka 10, 616 00 Brno, Czech Rep.

^* Correspondence and reprints

Received: 27 September 2012
Accepted: 20 December 2012

Abstract

Introduction. Saskatoon berry (Amelanchier alnifolia Nutt.) is a promising fruit species originating from North America. Among pomaceous fruits, saskatoon berries are a valuable source of chemical compounds with an antioxidant effect. Materials and methods. The total phenolic content, total flavonoid content and their correlation associated with the total antioxidant capacity of fruit of five particular cultivars were ascertained. Reactive oxygen species (specifically nitric oxide, superoxide anion and hydroxyl radical) and antioxidant activity in the liver lipid system of their methanolic extracts were also assessed. Results and discusssion. In saskatoon berry cultivars the total contents of phenolic compounds ranged from (2.52 to 3.82) g gallic acid Eq·kg^–1 of fresh mass, while the values of total antioxidant capacity were observed to be from (4.17 to 5.29) g of ascorbic acid Eq·kg–1 of fresh mass. High correlation coefficients between phenolics as well as flavonoids and antioxidant capacity were calculated (r² = 0.8921 and r² = 0.9901, respectively). Nitric oxide, superoxide anion, hydroxyl radical and antioxidant activity in the liver lipid system of saskatoon berry fruit methanolic extracts (10%) were provided for the first time. In the case of nitric oxide, the inhibitions were 21.08–27.52%; as regards superoxide anion, they were 25.14–30.73%; concerning hydroxyl radical, 18.25–21.18%, and in respect of antioxidant activity in the liver lipid system, 7.90–8.38%. These inhibitions are stronger than, e.g., in apples which are the most important species of pomaceous fruit worldwide. Conclusions. Saskatoon berry fruit could be a suitable supplement for modern human nutrition. Furthermore, our work contributes to the popularisation of this pomaceous species, with the focus on its potential in relation to high antioxidant strength.

Résumé

Introduction. L’amélanchier (Amelanchier alnifolia Nutt.), originaire de l’Amérique du Nord, est une espèce fruitière prometteuse. Parmi les fruits à pépins, ceux de l’amélanchier sont une source précieuse de composés chimiques ayant un effet antioxydant. Matériel et méthodes. Les teneurs totales en composés phénoliques et en flavonoïdes et leur corrélation, associées à la capacité antioxydante totale, des fruits de cinq cultivars particuliers ont été évaluées. Les dérivés réactifs de l’oxygène (en particulier l’oxyde nitrique, l’anion superoxyde, le radical hydroxyle) et l’activité antioxydante dans le système lipidique du foie de leurs extraits méthanoliques ont également été évalués. Résultats et discusssion. Pour les fruits des cultivars d’amélanchiers étudiés, la teneur totale en composés phénoliques a varié de (2,52 à 3,82) g d’acide gallique Eq·kg^–1 de poids frais, tandis que leurs valeurs de capacité antioxydante totale ont été de (4,17 à 5,29) g d’acide ascorbique Eq·kg–1 de poids frais. De forts coefficients de corrélation ont été trouvés entre les composés phénoliques et les flavonoïdes et la capacité antioxydante (r² = 0,8921 et r² = 0,9901, respectivement). L’oxyde nitrique, l’anion superoxyde, le radical hydroxyle et l’activité antioxydante dans le système lipidique du foie d’extraits méthanoliques (10 %) de fruits d’amélanchier ont été mesurés pour la première fois. Dans le cas de l’oxyde nitrique, les inhibitions ont été de 21,08 % à 27,52 % ; en ce qui concerne l’anion superoxyde, elles ont été de 25,14 % à 30,73 % ; pour le radical hydroxyle, de 18,25 % à 21,18 % ; et pour l’activité antioxydante dans le système lipidique du foie, de 7,90 % à 8,38 %. Ces inhibitions sont plus fortes que celles de la pomme par exemple, qui est l’espèce la plus importante des fruits à pépins dans le monde. Conclusions. Le fruit de l’amélanchier pourrait apporter un complément approprié à la nutrition humaine moderne. Nos travaux contribuent en outre à vulgariser cette espèce à pépins en insistant sur son potentiel quant à à ses fortes propriétés antioxydantes.

Resumen

Introducción. El guillomo (Amelanchier alnifolia Nutt.), originario de Norteamérica, es una especie de fruta prometedora. Entre las frutas pomáceas, las del guillomo son una preciada fuente de compuestos químicos con efecto antioxidante. Material y métodos. Se estudiaron los contenidos totales en compuestos fenólicos y flavonoides y su correlación, asociados a la capacidad antioxidante total, de los frutos de cinco cultivares concretos. También se evaluaron los derivados reactivos del oxígeno (concretamente, el óxido nítrico, el anión superóxido y el radical hidroxilo) y la actividad antioxidante en el sistema lipídico del hígado de sus extractos metanólicos. Resultados y discusión. En el caso de los frutos de los cultivares de guillomos estudiados, el contenido total en compuestos fenólicos varió (2,52 a 3,82) g de ácido gálico Eq·kg^–1 de peso fresco, mientras que sus valores en capacidad antoxidante total fueron (4,17 a 5,29) g de ácido ascórbico Eq·kg–1 de peso fresco. Se hallaron fuertes coeficientes de correlación entre los compuestos fenólicos y los flavonoides y la capacidad antioxidante (r² = 0,8921 y r² = 0,9901, respectivamente). Se midieron por primera vez el óxido nítrico, el anión superóxido, el radical hidroxilo y la actividad antioxidante en el sistema lipídico del hígado de los extractos metanólicos (10%) de los frutos del guillomo. En el caso del óxido nítrico, las inhibiciones fueron del 21,08% al 27,52%; en el caso del anión superóxido, fueron del 25,14% al 30,73%; en el caso del radical hidroxilo, del 18,25% al 21,18%; y, en el caso de la actividad antioxidante en el sistema lipídico del hígado, del 7,90% al 8,38%. Dichas inhibiciones son mayores que, por ejemplo, las de la manzana que es la especie de frutas pomáceas más importante del mundo. Conclusión. El fruto del guillomo podría aportar un complemento apropiado para la nutrición humana moderna. Nuestros trabajos contribuyen asimismo a generalizar esta especie pomácea, insistiendo en su potencial en cuanto s sus elevadas propiedades antioxidantes.