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

V J E N Č A N J E U E S P L A N A D I

ovdje - Sjemenarna

prelistaj kuharicu

ovdje - Sjemenarna

Utorak

47 zamjena antibiotika biološki djelatnim tvarima u hranidbi

Test intolerancije na hranu