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Fruits
Volume 69, Number 5, September-October 2014
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Page(s) | 413 - 422 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/fruits/2014026 | |
Published online | 12 September 2014 |
Original article
Chemometric analysis of antioxidant activity and anthocyanin content of selected wild and cultivated small fruit from Serbia
Analyse chimiométrique de l'activité antioxydante et de la teneur en anthocyanes de petits fruits sauvages et cultivés de Serbie.
Análisis quimiométrico de la actividad antioxidante y del contenido de antocianinas de frutos blandos silvestres y cultivados en Serbia.
1 Univ. Nis, Fac. Sci. Math., Dep.
Chem., Visegradska 33, Nis, Serbia,
violetamitic@yahoo.com
2 Univ. Belgrade, Fac.
Chem., Belgrade,
Serbia
* Correspondence and reprints
Received:
20
October
2013
Accepted:
30
January
2014
Introduction. The fruit types such as raspberries (Rubus idaeus), cherries (Prunus cerasus), blackberries (Rubus fructicosus), blackthorns (Prunus spinosa) and aronia (Aronia melanocarpa) are very common in Serbia. These fruit species are a valuable source of antioxidants. The goal of our work was to evaluate the antioxidant activities of ethyl acetate extracts of these five berries and to establish possible correlation between the content of anthocyanin and the antioxidant activity. Materials and methods. To determine antioxidant activity of the selected fruits, the DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) radical scavenging activity, the ABTS (2,2-azinobis-3 ethyl benzothiazoline-6-sulfonic acid) cation decolorization activity, the FRAP (ferric reducing antioxidant power), and the TRP (total reducing power) were measured. Results. The four methods selected for our assays showed strong antioxidant properties for blackberry samples. The total anthocyanin content was estimated using the pH differential method. The highest amount of anthocyanin was found in blackberry samples [(1063.53 ± 0.01) mg·kg–1 fresh fruit], while the lowest was in raspberry samples [(180.84 ± 0.02) mg·kg–1 fresh fruit]. The correlation between the content of anthocyanin and antioxidant activity was established using regression analysis. The highest correlation was found between total reducing power and total anthocyanin (r = 0.97, p < 0.05). Hierarchical cluster analysis divided selected fruit species into two statistically significant clusters. Conclusion. Our results confirmed that analyzed berries are rich in anthocyanins. A strong correlation among different assays as well as with anthocyanin content was observed. Cluster analysis can be used in food science, to classify different food types into groups, based on similarity among the results.
Résumé
Introduction. Les fruits comme les framboises (Rubus idaeus), les cerises ( Prunus cerasus), les mûres (Rubus fructicosus), les prunelles (Prunus spinosa) et Aronia melanocarpa sont très fréquents en Serbie. Ces fruits sont une précieuse source d’antioxydants. Le but de notre travail a été d’évaluer les activités antioxydantes des extraits d’acétate d’éthyle de ces cinq petits fruits et d’établir une corrélation possible entre le contenu des anthocyanes et l’activité antioxydante. Matériel et méthodes. Pour déterminer l’activité antioxydante des fruits sélectionnés, les méthodes DPPH (2,2-diphényl-1-picrylhydrazyl), ABTS (acide 2,2-azinobis-3 d’éthyle d’acide benzothiazoline-6-sulfonique), FRAP (pouvoir antioxydant de réduction du fer) et TRP (pouvoir réducteur total) ont été utilisées sur des extraits des cinq fruits sélectionnés. Résultats. Les quatre méthodes retenues pour nos essais ont révélé les grandes propriétés antioxydantes des échantillons de mûres. La teneur en anthocyanes totale a été estimée en utilisant la méthode de la différence de pH. La teneur la plus élevée en anthocyanes a été trouvée dans les échantillons de mûres [(1063,53 ± 0.01) mg·kg–1 matière fraîche], et la plus faible dans les échantillons de framboises [(180,84 ± 0.02) mg·kg–1 matière fraîche]. La corrélation entre la teneur en anthocyanes et l’activité antioxydante a été établie par analyse de régression. La plus forte corrélation a été trouvée entre la méthode TRP et les anthocyanes totaux (r = 0,97, p < 0,05). L’analyse de classification hiérarchique a divisé les espèces fruitières sélectionnées en deux groupes statistiquement significatifs. Conclusion. Nos résultats ont confirmé que les fruits analysés étaient riches en anthocyanes. Une forte corrélation entre l’utilisation des différentes méthodes et la teneur en anthocyanines a été observée. L’analyse typologique pourrait être utilisée dans la science des aliments pour classer différents types de production dans des groupes en se basant sur une similarité entre les résultats.
Resumen
Introducción. Los frutos como las frambuesas (Rubus idaeus), las cerezas (Prunus cerasus), las moras (Rubus fructicosus), las endrinas (Prunus spinosa) y Aronia melanocarpa son muy frecuentes en Serbia. Estos frutos representan una valiosa fuente de antioxidantes. Nuestro trabajo pretendió evaluar las actividades antioxidantes de los extractos de acetato de etilo de estos cinco frutos blandos y establecer una correlación posible entre el contenido de las antocianinas y la actividad antioxidante. Material y métodos. Para determinar la actividad antioxidante de los frutos seleccionados, se emplearon los métodos DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidracil), ABTS (ácido 2,2-azino-bis-3-etilbenzotiazolin-6-sulfónico), FRAP (poder antioxidante de reducción del hierro) y TRP (poder reductor total) en extractos de los cinco frutos seleccionados. Resultados. Los cuatro métodos empleados para nuestros ensayos revelaron las grandes propiedades antioxidantes de las muestras de moras. El contenido total de antocianinas se estimó mediante el uso del método de la diferencia de pH. El contenido más elevado de antocianina se encontró en las muestras de moras [(1063,53 ± 0.01) mg·kg–1 materia fresca], y la más floja en las muestras de frambuesas [(180,84 ± 0.02) mg·kg–1 materia fresca]. La correlación entre el contenido de antocianinas y la actividad antioxidante se estableció por análisis de regresión. La correlación más fuerte se encontró entre el método TRP y las antocianinas totales (r = 0,97, p < 0,05). El análisis de clasificación jerárquico dividió las especies fruteras seleccionadas en dos grupos estadísticamente significativos. Conclusión. Nuestros resultados confirmaron que los frutos analizados eran ricos en antocianinas. Se observó una fuerte correlación entre el uso de los diferentes métodos y el contenido de antocianinas. El análisis tipológico podría emplearse en la ciencia de los alimentos para clasificar diferentes tipos de producción en grupos, basándose en una similitud entre los resultados.
Key words: Serbia / Rubus idaeus / Prunus cerasus / Rubus fructicosus / Prunus spinosa / Aronia melanocarpa / fruits / antioxidants / anthocyanins / methodology
Mots clés : Serbie / Rubus idaeus / Prunus cerasus / Rubus fructicosus / Prunus spinosa / Aronia melanocarpa / fruits / antioxydant / anthocyane / méthodologie
Palabras claves : Serbia / Rubus idaeus / Prunus cerasus / Rubus fructicosus / Prunus spinosa / Aronia melanocarpa / frutas / antioxidantes / antocianinas / metodología
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