Original article

Wild Arbutus unedo L. and Rubus ulmifolius Schott fruits are underutilized sources of valuable bioactive compounds with antioxidant capacity

Les fruits sauvages d’Arbutus unedo L. et de Rubus ulmifolius Schott sont des sources peu employées de composés bioactifs intéressants présentant une capacité antioxydante.

Los frutos silvestres de Arbutus unedo L. y Rubus ulmifolius Schott son valiosas fuentes de compuestos bioactivos con capacidad antioxidante.

¹ Fac. Farmacia, Univ. Complut. Madrid (UCM), Pza. Ramón y Cajal, s/n, ES-28040, Madrid, Spain
² Inst. Cienc. Tecnol. Aliment. Nutr., Cons. Super. Investig. Cient. (ICTAN-CSIC), José Antonio Novais 10, ES-28040 Madrid, Spain,
csanchezm@ictan.csic.es
³ Inst. Madr. Investig. Desarro Rural, Agrar. Aliment. (IMIDRA), Finca “El Encín”, Apdo. 127, ES-28800, Alcalá de Henares, Madrid, Spain

^* Correspondence and reprints

Received: 17 October 2013
Accepted: 26 March 2014

Abstract

Introduction. Several studies reveal the important role played by ‘lesser-known’ wild fruits since they contain nutritional and functional compounds which have biological properties. Materials and methods. Our work studied the presence of bioactive compounds such as vitamin C (ascorbic acid and dehydroascorbic acid), total phenolic content, phenolic acids, flavonols, anthocyanins and the antioxidant capacity (FRAP, ABTS•+ and DPPH• in vitro tests) in wild fruits of Arbutus unedo L. and Rubus ulmifolius Schott of Spanish origin, including samples from different seasons and locations. Results and discussion. A wide variability was found in the composition of fruits of the same species, which substantiates the importance of analyzing several batches of wild fruits, to achieve representative results, taking into account the natural variability. Arbustus unedo fruits showed higher vitamin C, mainly in the ascorbic acid form, and phenolic content than R. ulmifolius [(172–419) mg ascorbic acid×100 g–1 fw vs. (5.99–26.83) mg ascorbic acid×100 g–1 fw, and (773–1621) mg total phenolic compounds×100 g–1 fw vs. (376–1326) mg total phenolic compounds×100 g–1 fw, respectively]; phenolic acids and anthocyanins are the major groups of phenolic compounds found in both species, with gallic acid and cyanidin 3-glucoside as the main compounds. Arbustus unedo fruits showed significantly higher Folin-Ciocalteu values than those of R. ulmifolius. These values are higher than those reported for the majority of berries. The significant correlations found among different antioxidant compounds (r > 0.6300, P < 0.001) may reveal a protective effect between ascorbic acid and phenolic acids or anthocyanins in the fruits. Therefore, Arbutus unedo and R. ulmifolius fruits should be considered as new important sources of safe antioxidants.

Résumé

Introduction. Plusieurs études indiquent le rôle important joué par les fruits sauvages « peu connus » car ils contiennent des composés nutritionnels et fonctionnels avec des propriétés biologiques. Matériel et méthodes. Nos recherches ont étudié la présence de composés bioactifs comme la vitamine C (acide ascorbique et acide déhydroascorbique), la teneur totale en phénols, les acides phénoliques, les flavonols, les anthocyanes, et la capacité antioxydante (mesurée par des essais FRAP•+, ABTS• et DPPH in vitro) dans des fruits sauvages de A. unedo L. et de R. ulmifolius Schott d’origine espagnole, les échantillons provenant de différentes saisons et différents sites. Résultats et discussion. Une large variabilité a été révélée dans la composition des fruits d’une même espèce ; cela a justifié l’importance d’analyser plusieurs séries de fruits sauvages, pour obtenir des résultats représentatifs, prenant en considération la variabilité naturelle. Les fruits d’A. unedo ont montré une plus haute teneur en vitamine C, principalement sous forme d’acide ascorbique, et en phénols que les fruits de R. ulmifolius [(172–419) mg acide ascorbique×100 g–1 pf vs. (5.99–26.83) mg acide ascorbique×100 g–1 pf, et (773–1621) mg de composés phénoliques totaux×100 g–1 pf vs. (376–1326) mg de composés phénoliques totaux×100 g–1 pf, respectivement] ; les acides phénoliques et les anthocyanes ont été les groupes principaux de composés phénoliques trouvés dans les deux espèces, l’acide gallique et la cyanidine 3-glucoside étant les composés principaux. Les fruits d’A. unedo ont présenté des valeurs sensiblement plus élevées avec le test de Folin-Ciocalteu que ceux de R. ulmifolius. Ces valeurs se sont révélées plus hautes que celles enregistrées pour la majorité de baies. Les corrélations significatives trouvées parmi les différents composés antioxydants (r > 0,6300, P < 0,001) pourraient indiquer un effet protecteur dans les fruits entre l’acide ascorbique et les acides phénoliques ou les anthocyanes. Pour cela, les fruits d’A. unedo et de R. ulmifolius devraient être considérés comme de nouvelles sources importantes d’antioxydants.

Resumen

Introducción. Según diversos estudios previos, algunos frutos silvestres “menos conocidos” pueden desempeñar un importante papel en la dieta, ya que contienen compuestos nutricionales y funcionales que tienen propiedades biológicas. Materiales y métodos. Este trabajo estudia la presencia de compuestos bioactivos como la vitamina C (ácido ascórbico y ácido deshidroascórbico), el contenido de compuestos fenólicos totales, ácidos fenólicos, flavonoides, antocianinas, y la capacidad antioxidante a través de ensayos in vitro (FRAP, ABTS•+ y DPPH•), en frutos silvestres de Arbutus unedo L. y Rubus ulmifolius Schott de origen español, incluyendo muestras recolectadas en diferentes años y localidades. Resultados y discusión. Se ha encontrado una amplia variabilidad en la composición de los frutos de la misma especie, que permiten sustentar la importancia de analizar varios lotes de frutos para lograr resultados representativos, que incluyan la posible variabilidad natural. Los frutos de A. unedo presentaron mayor contenido de vitamina C (especialmente la forma de ácido ascórbico) y contenido fenólico que los frutos de R. ulmifolius {[(172 vs 419) vs (5.99 a 26.83)] mg×100 g–1 de peso fresco y de [(773 a 1.622) vs (376–1.326)] mg×100 g–1 de peso fresco, respectivamente}, y fueron los ácidos fenólicos y las antocianinas los principales grupos de compuestos fenólicos encontrados en ambas especies, siendo el ácido gálico y la cianidina 3-glucósido los más abundantes. Los frutos de A. unedo mostraron valores significativamente más altos en el ensayo de Folin-Ciocalteu que los de R. ulmifolius. Estos valores son más altos que los indicados para la mayoría de los frutos silvestres. Las correlaciones significativas encontradas entre diferentes compuestos antioxidantes (r > 0,6300, P < 0,001) pueden revelar un efecto protector entre ácido ascórbico, y ácidos fenólicos o antocianinas en los frutos. Por todo ello, los frutos de Arbutus unedo y los de R. ulmifolius deben ser considerados en la actualidad como importantes fuentes de antioxidantes.