Original article

Evaluation of the cellular antioxidant activity of 25 commonly consumed fruit species in China based on Caco-2 cells

Évaluation de l’activité anti-oxydante cellulaire de 25 espèces de fruits généralement consommés en Chine basée sur des cellules Caco-2

¹ Shenzhen Key Laboratory of Fermentation, Purification and Analysis, Shenzhen Polytechnic, Shenzhen 518055, People’s Republic of China
² Department of Traditional Chinese Medical, Shiyan People’s Hospital, Shiyan 442000, People’s Republic of China
³ State Key Laboratory of Chinese Medicine and Molecular Pharmacology, Shenzhen Research Institute of The Hong Kong Polytechnic University, Shenzhen 518057, People’s Republic of China

^⋆ Corresponding author: liudongsz@szpt.edu.cn, susan@szpt.edu.cn

Received: 18 March 2014
Accepted: 24 July 2014

Abstract

Introduction. Determination of antioxidant activity using a biological method is important in predicting antioxidant capacity in vivo. The Caco-2 cell-based antioxidant activity (CAA) assay quantifies antioxidant activity in Caco-2 cells and has proved to possess good biological relevance. The aim of this study was to determine the CAA of 25 fruits commonly consumed in China, along with total phenolic content, total flavonoid content and oxygen radical absorbance capacity (ORAC). Materials and methods. The CAA was determined in Caco-2 cells by utilizing 2’,7’-dichlorofluorescin diacetate (DCFH-DA) as a probe and 2,2’-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride (AAPH) as the generator of peroxyl radicals. The ORAC values were measured using fluorescein and AAPH. The total phenolic content was determined by the Folin-Ciocalteu method and total flavonoid content by aluminum chloride-sodium nitrite method. Results and discussion. There was a large variation in CAA values among different fruit species with the highest value in pomegranate (96.3 ± 5.6 ¯mol quercetin equivalents (QE) 100 g^-1) and the lowest value in papaya (0.453 ± 0.031 ¯mol QE 100 g^-1). For melons (white muskmelon, hami melon and watermelon), pineapple, pitaya, nectarine and loquat, the CAA was too low to be measured. Data analysis showed that CAA values were significantly correlated to total phenolic content (R² = 0.159, P< 0.05), and not correlated with total flavonoid content (R = 0.003, P> 0.05) or ORAC values (R² = 0.123, P> 0.05). Conclusion. Increasing the consumption of fruits, especially pomegranate, is an effective strategy to increase antioxidant intake, thus helpful for consumers to protect against the oxidative stressors.

Résumé

Introduction. La détermination de l’activité anti-oxydante utilisant la méthode biologique présente un fort intérêt pour prévoir la capacité anti-oxydante in vivo. Le test d’activité anti-oxydante à base de cellules Caco-2 (CAA) quantifie l’activité anti-oxydante dans des cellules Caco-2 avec une bonne pertinence biologique. Le but de cette étude est de déterminer le CAA de 25 fruits généralement consommés en Chine, en parallèle avec leur teneur phénolique totale, leur contenu total en flavonoïdes et leur capacité d’absorbance des radicaux oxygénés (ORAC). Matériel et méthodes. Le CAA a été déterminé dans des cellules Caco-2 en utilisant la 2’,7’-dichlorofluorescéïne diacétate (DCFH-DA) comme sonde et le 2,2’-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride (AAPH) comme générateur de radicaux peroxyl. Les valeurs d’ORAC ont été mesurées en utilisant la fluorescéïne et l’AAPH. Le contenu phénolique total a été déterminé par la méthode de Folin-Ciocalteu et le contenu en flavonoïdes totaux par la méthode au chlorure d’aluminium et nitrite de sodium. Résultats et discussion. Nous avons observé une grande variation dans des valeurs de CAA parmi les diverses espèces de fruits, la valeur la plus haute pour la grenade (96,3 ± 5,6 ¯mol d’équivalent quercétine (QE) pour 100 g) et la valeur la plus basse pour la papaye (0,453 ± 0,031 ¯mol QE 100 g^-1). Les melons (cantaloup blanc, melon de Hami et pastèque), l’ananas, la pitaya, la nectarine et le néflier du Japon ont donné des valeurs de CAA trop faibles pour être mesurées. L’analyse des données a montré que les valeurs de CAA étaient significativement corrélées pour totaliser le contenu phénolique (R² = 0,159, P< 0,05), et non corrélées avec le contenu en flavonoïdes totaux (R = 0,003, P< 0,05) ou avec les valeurs d’ORAC (R² = 0,123, P> 0,05). Conclusion. Augmenter la consommation de fruits des ménages, en particulier la grenade, peut être une stratégie payante pour augmenter l’absorption d’anti-oxydants, et ainsi rendre un service santé au consommateur par protection contre le stress oxydatif.