Nie dajmy się wpuścić w maliny i wybierajmy te ekologiczne

Każde dziecko uwielbia malinki. Wszystkie szanujące się kawiarnie oferują swoim klientom maliny jako podstawowy owoc sezonowy od wczesnego lata aż po późną jesień. Polska może pochwalić się jednym z najwyższych udziałów w europejskim torcie producentów malin, zarówno uprawianych w systemie ekologicznym, jak i konwencjonalnym. Malina ceniona jest nie tylko za delikatny smak, ale przeze wszystkim za właściwości zdrowotne.

Tekst: dr inż. Alicja Ponder

Badania naukowe zaskakują wynikami! Silne właściwości prozdrowotne mają zarówno owoce, jak i liście, które są bogatym źródłem związków bioaktywnych. Zobaczmy, co już o nich wiedzą naukowcy!

Obecnie obserwuje się wzrost świadomości żywieniowej konsumentów i coraz większa ich liczba zwraca uwagę na jakość spożywanej żywności. Wzrost ten ma istotny wpływ na kształtowanie się obecnego rynku spożywczego. Generowanie popytu przez konsumentów na zdrową żywność złożyło się na to, że, szczególnie w Europie, nastąpił dynamiczny rozwój rolnictwa ekologicznego.

W rolnictwie ekologicznym zabronione jest stosowanie syntetycznych środków ochrony roślin (pestycydów) i nawozów mineralnych. Natomiast szeroko stosowane są nawozy organiczne, takie jak obornik i kompost, co wspiera bioróżnorodność. Przyczynia się to również do zwiększonej syntezy związków polifenolowych w roślinach ekologicznych. Jest to w dużym stopniu związane z mniejszą podażą łatwo przyswajalnego azotu mineralnego w glebie. W uprawach, w których azot jest łatwo dostępny (konwencjonalnych), rośliny produkują przede wszystkim związki o dużej zawartości azotu, np. metabolity wtórne zawierające azot, takie jak chlorofile. W sytuacji, gdy dostępność azotu jest ograniczona (czyli w uprawach ekologicznych), rośliny wytwarzają związki o dużej zawartości węgla, np. metabolity wtórne niezawierające azotu, takie jak związki polifenolowe.

Związki polifenolowe są wytwarzane przez rośliny m.in. w celach obronnych w stanach podwyższonego stresu biotycznego lub abiotycznego. Wytwarzanie polifenoli przez rośliny stanowi ich naturalny mechanizm obronny na skutek działania czynników stresowych związanych, np. z suszą, mrozem i wysokim promieniowaniem świetlnym. Można je również nazwać „naturalnymi pestycydami”, ponieważ chronią rośliny przed czynnikami biotycznymi, takimi jak grzyby, bakterie, wirusy i szkodniki. W związku z tym, w uprawach ekologicznych, w których nie stosuje się syntetycznych środków ochrony roślin, rośliny wytwarzają więcej związków polifenolowych w celu uzyskania naturalnej ochrony.

Na zdjęciu: dr inż. Alicja Ponder

Maliny jako skarbnica przeciwutleniaczy

Malina właściwa (Rubus ideaus) należy do rodziny Rosaceae. Jej uprawa jest rozpowszechniona w wielu regionach świata. W stanie dzikim występuje w znacznej części Azji oraz w niemal całej Europie. Jest rośliną wieloletnią o dużej odporności na mrozy i o wysokich wymaganiach glebowych: jest uprawiana na żyznych i bogatych w składniki pokarmowe glebach o lekko kwaśnym odczynie.

Owoce malin są jednym z najlepszych źródeł związków polifenolowych w diecie człowieka. Wiele badań wskazuje, że związki biologicznie czynne z grupy polifenoli, takie jak flawonoidy (w tym antocyjany) i kwasy fenolowe, wykazują silne właściwości przeciwutleniające i przeciwzapalne.

Polifenole stanowią największą grupę naturalnych przeciwutleniaczy, które przede wszystkim odpowiadają za neutralizację powstałych wolnych rodników, dzięki czemu zapobiegają występowaniu wielu chorób wywołanych stresem oksydacyjnym. Dzieje się tak, ponieważ polifenole wiążą się z jonami metali, które są katalizatorami reakcji wolnorodnikowych.

Ponadto, owoce malin są bogatym źródłem witaminy C, a ona również wykazuje właściwości przeciwutleniające. Oznacza to, że witamina C może neutralizować negatywne skutki stresu oksydacyjnego, poprzez wygaszanie reaktywnych form tlenu. Reaktywne formy tlenu powstają w wyniku normalnego metabolizmu komórkowego, ale na ich nadmierne gromadzenie mają również wpływ liczne czynniki środowiskowe, takie jak: zanieczyszczenie powietrza, jony metali ciężkich lub dym papierosowy.

Stres oksydacyjny przyczynia się do wielu stanów patologicznych i chorób, w tym nowotworów, zaburzeń neurologicznych, nadciśnienia, cukrzycy i astmy. Witamina C zapewnia wewnątrzkomórkową i pozakomórkową zdolność przeciwutleniającą przede wszystkim poprzez wychwytywanie i wygaszanie wolnych rodników tlenowych.

Witamina C pełni funkcję naturalnej ochrony przed stresem oksydacyjnym również u roślin. Stwierdzono, że witamina C bierze aktywny udział w reakcji roślin na stresy abiotyczne, takie jak: susza, chłód, toksyczność metali ciężkich, ciepło i stres osmotyczny. Dowiedziono, że syntetyczne pestycydy mogą również wywoływać stres oksydacyjny prowadzący do generowania wolnych rodników w roślinach, dlatego tak ważny jest naturalny mechanizm obronny roślin.

Zawartość związków biologicznie czynnych w malinach zależy głównie od metody uprawy, a także odmiany i czasu zbioru. Badania naukowe¹ wykazały, że owoce malin pochodzące z gospodarstw ekologicznych w pierwszym roku doświadczenia w sezonie letnim odznaczały się istotnie wyższą zawartością flawonoli ogółem i antocyjanów ogółem w porównaniu z owocami z gospodarstw konwencjonalnych (Tabela 1), natomiast już w II roku doświadczenia stwierdzono, że ekologiczne owoce malin zebrane w sezonie letnim charakteryzowały się znacznie wyższą zawartością polifenoli ogółem, kwasów fenolowych ogółem, flawonoidów ogółem, flawonoli ogółem i antocyjanów ogółem w porównaniu z owocami malin konwencjonalnych (Tabela 1). Natomiast, ekologiczne owoce malin ze zbiorów jesiennych zawierały istotnie więcej kwasów fenolowych ogółem w porównaniu z owocami konwencjonalnymi w obu latach doświadczenia (Tabela 2).

Tabela 1. Zawartość polifenoli (mg/100 g ś.m.) w owocach malin z I i II roku doświadczenia ze zbiorów w okresie letnim w zależności od systemu uprawy¹

Dane przedstawiono jako średnią ± SE z ANOVA p-value. Wartości w wierszach, po których następuje ta sama litera, nie różnią się istotnie przy 5% prawdopodobieństwie (p<0,05).

Tabela 2. Zawartość polifenoli (mg/100 g ś.m.) w owocach malin z I i II roku doświadczenia ze zbiorów w okresie jesiennym w zależności od systemu uprawy¹

Dane przedstawiono jako średnią ± SE z ANOVA p-value. Wartości w wierszach, po których następuje ta sama litera, nie różnią się istotnie przy 5% prawdopodobieństwie (p<0,05).

Maliny zamiast aspiryny

Maliny przez konsumentów są cenione za niezwykły smak oraz walory zdrowotne, lecz głównie jako owoc! I tutaj niespodzianka: ostatnie badania naukowe wskazują, że liście roślin jagodowych, takich jak truskawki, maliny, jagody i czarne porzeczki również są potencjalnym źródłem związków bioaktywnych o silnych, prozdrowotnych, przeciwnowotworowych i przeciwzapalnych właściwościach! Liście malin zawierają duże ilości polifenoli i mogą służyć jako potencjalne źródło naturalnych przeciwutleniaczy do zastosowań medycznych i farmakologicznych.

Liście malin zawierają kwasy fenolowe, takie jak:

• kwas chlorogenowy,
• kwas galusowy,
• kwas ferulowy,
• kwas kawowy,
• kwas elagowy i salicylowy,
• a także flawonoidy, w tym kwercetynę i glikozyd-3-O-kaempferolu.

Jednak na szczególną uwagę zasługują dwa związki chemiczne: kwas elagowy i salicylowy. Związki te wykazują silne działanie bioaktywne in vitro związane z działaniem prozdrowotnym na organizm człowieka, takim jak: zapobieganie występowaniu chorób sercowo-naczyniowych, stanów zapalnych i nowotworów.

Obecnie, wiele leków wytwarza się z roślin, w tym aspirynę, która jest syntetyczną pochodną kwasu salicylowego. Z chemicznego punktu widzenia, kwas salicylowy występuje jako substrat w reakcjach acetylowych, których produktem jest kwas acetylosalicylowy. Kwas acetylosalicylowy (potocznie aspiryna) jest składnikiem wielu leków o działaniu przeciwgorączkowym, przeciwbólowym i przeciwzapalnym oraz jest stosowany w uprawie rolnej do stymulowania odporności u roślin. Rośliny wytwarzają kwas salicylowy w odpowiedzi na stres biotyczny, np. spowodowany przez szkodniki i choroby.

Wiele doniesień naukowych dowiodło, że system ekologicznej uprawy roślin wpływa na zwiększenie ilość związków bioaktywnych w owocach i liściach, głównie ze względu na efekt samoobrony roślin przed niekorzystnymi czynnikami środowiska zewnętrznego, szkodnikami i chorobami.

Wyniki badań naukowych² wykazały, że liście malin ekologicznych charakteryzowały się istotnie wyższą zawartością polifenoli ogółem i kwasów fenolowych ogółem oraz wykazywały istotnie wyższą aktywność przeciwutleniającą w porównaniu z liśćmi malin konwencjonalnych (Tabela 3 i Rysunek 1).

Tabela 3. Zawartość polifenoli (mg/100 g ś.m.) w liściach malin w zależności od systemu uprawy²

Dane przedstawiono jako średnią ± SE z ANOVA p-value. Wartości w wierszach, po których następuje ta sama litera, nie różnią się istotnie przy 5% prawdopodobieństwie (p<0,05).

Rysunek 1. Aktywność przeciwutleniająca liści malin (Trolox mmol/100 g ś.m.)²

Dodatkowo w liściach malin występują również barwniki fotosyntetyczne chlorofile, a także karotenoidy. Zawartość karotenoidów w liściach zależy głównie od poziomu chlorofilu. Im wyższe jest stężenie chlorofilu w liściach, tym więcej karotenoidów jest w nich obecnych. Stężenie karotenoidów w liściach jest dodatnio skorelowane ze stężeniem chlorofilu, ponieważ to karotenoidy chronią układ fotosyntetyczny przed fotoutlenianiem w czasie procesu fotosyntezy.

W doświadczeniu² zaobserwowano zwiększone stężenie tych barwników w liściach konwencjonalnych w porównaniu do ekologicznych (Tabela 4). Dzieje się tak, ponieważ w uprawach konwencjonalnych azot podawany jest roślinom w postaci nawozów mineralnych i jest łatwo dostępny, w związku z tym produkują one więcej związków o dużej zawartości azotu, takich jak chlorofile. Cząsteczka chlorofilu zawiera aż 4 atomy azotu, dlatego nawożenie azotowe przekłada się w istotny sposób na syntezę chlorofilu z liściach.

W systemie konwencjonalnym nawożenie roślin odbywa się z wykorzystaniem syntetycznych nawozów mineralnych. Mają one łatwo rozpuszczalne formy – przez co może dochodzić do nadmiernego pobierania i kumulacji związków mineralnych w systemie korzeniowym, a następnie w liściach i innych częściach rośliny. Natomiast w systemie ekologicznym stosuje się wyłącznie naturalne nawozy organiczne, takie jak kompost czy obornik. Nawozy organiczne podlegają najpierw rozkładowi w glebie przy udziale mikroorganizmów. W wyniku rozkładu powstaje próchnica złożona ze związków organiczno­mineralnych. Proces ten umożliwia pobieranie związków mineralnych przez roślinę w odpowiedniej ilości i we właściwym dla niej czasie. W związku z tym istnieje znacznie mniejsze prawdopodobieństwo nadmiernej kumulacji w roślinach związków, takich jak np. związki azotowe, które przekształcając się w azotyny, a następnie w nitrozoaminy, mogą stać się substancjami niekorzystnymi dla organizmu człowieka.

Tabela 4. Zawartość karotenoidów (mg/100 g ś.m.) i chlorofili (mg/100 g świeżej masy) w badanych liściach malin w zależności od systemu uprawy²

Dane przedstawiono jako średnią ± SE z ANOVA p-value. Wartości w wierszach, po których następuje ta sama litera, nie różnią się istotnie przy 5% prawdopodobieństwie (p<0,05).

Czy pod względem zawartości polifenoli liście malin są lepsze niż zielona herbata?

Zawartość polifenoli w zielonej herbacie i w naparach z liści malin kształtuje się na podobnym poziomie. Różnią się jednak stężeniem indywidualnych związków polifenolowych. Składnikami świeżych liści zielonej herbaty są głównie katechiny. Natomiast, liście malin zawierają duże ilości kwasu salicylowego i mogą służyć jako potencjalne źródło naturalnych przeciwutleniaczy do zastosowań medycznych i farmakologicznych. Kwas salicylowy wykazuje silne działanie bioaktywne in vitro związane z działaniem prozdrowotnym na organizm człowieka, takim jak zapobieganie występowaniu chorób sercowo-naczyniowych, stanów zapalnych i nowotworów. Obecnie wiele leków wytwarza się z roślin, w tym aspirynę, która jest syntetyczną pochodną kwasu salicylowego. Oznacza to, że napary z liści malin mogą być stosowane w profilaktyce i leczeniu wielu chorób, takich jak przeziębienie i stany zapalne, a więc mogą zastąpić apteczną aspirynę.

Nie tylko owoce i liście, ale także łodygi malin wykazują działanie prozdrowotne.

W ostatnich latach, wracamy się do naturalnych metod leczenia i naturalnych sposobów wzmacniania odporności organizmu. Na Podlasiu przygotowuje się wywar z bezlistnych łodyg malin, który nazywany jest Maliniakiem. Bezlistne łodygi malin zawierają dużo garbników o działaniu przeciwzapalnym, bakteriobójczym i przeciwbólowym. Poprzez naturalizowanie stanów zapalnych w organizmie, np.: spożywanie kompotu z łodyg malin, obniża się temperaturę ciała. Łodygi malin, tak jak owoce i liście zawierają związki polifenolowe, a więc wykazują działanie przeciwutleniające.

Przed nami długie miesiące lata i jesieni, postarajmy się nie tylko o kilka porcji malin na nasze stoły, ale poszukajmy rolników, którzy posiadają certyfikat ekologicznego rolnictwa i nie zasilają swoich malin sztucznym nawozem, ale pozwalają im zawalczyć o swój wzrost w sposób naturalny, który wzmacnia nie tylko samą roślinę, ale także nasze zdrowie, dzięki maksymalnej zawartości dobroczynnych związków polifenolowych.

Dr inż. Alicja Ponder pracuje w Instytucie Nauk o Żywieniu Człowieka, Katedrze Żywności Funkcjonalnej i Ekologicznej, Zakładzie Żywności Ekologicznej SGGW.

Naukowo analizuje zawartości związków biologicznie czynnych w żywności pochodzącej z produkcji ekologicznej.

Jest współautorką licznych publikacji naukowych, popularnonaukowych oraz rozdziałów w monografiach dotyczących porównania zawartości związków bioaktywnych w surowcach ekologicznych i konwencjonalnych.

Spis literatury:

1. Ponder A., Hallmann E., (2019), The effects of organic and conventional farm management and harvest time on the polyphenol content in different raspberry cultivars, Food Chemistry, 301, 125295.
2. Ponder A., Hallmann E., (2019), Phenolics and carotenoid contents in the leaves of different organic and conventional raspberry (Rubus idaeus L.) cultivars and their in vitro activity, Antioxidants, 8(10), 458.
3. Ponder A., Hallmann E., (2020), The nutritional value and vitamin C content of different raspberry cultivars from organic and conventional production, Journal of Food Composition and Analysis, 87, 103429.
4. Danek J., (2009), Uprawa maliny i jeżyny, Hortpress, 1-74.
5. Eurostat Database, (2019), https://ec.europa.eu/eurostat.
6. Bobinaitė R., Viskelis P., Bobinas C., Mieželienė A., Alenčikienė G., Venskutonis P.R., (2016), Raspberry marc extracts increase antioxidative potential, ellagic acid, ellagitannin and anthocyanin concentrations in fruit purees, LWT – Food Science and Technology, 66, 460-467.
7. Bobinaitė R., Viškelis P., Venskutonis P.R., (2012), Variation of total phenolics, anthocyanins, ellagic acid and radical scavenging capacity in various raspberry (Rubus spp.) cultivars, Food Chemistry, 132(3), 1495-1501.
8. Teng H., Chen L., (2019), Polyphenols and bioavailability: an update. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 59(13), 2040-2051.
9. Teng H., Fang T., Lin Q., Song H., Liu B., Chen L., (2017), Red raspberry and its anthocyanins: Bioactivity beyond antioxidant capacity, Trends in Food Science &Technology, 66, 153-165.
10. Baby B., Antony P., Vijayan R., (2018), Antioxidant and anticancer properties of berries, Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 58(15), 2491-2507.
11. Wang P., Cheng Y.Ch., Hung y.Ch., Lee Ch.H., Fang J.Y., Li W.T., Wu Y.R., Pan T.L., (2019), Red raspberry extract protects the skin against UVb-induced damage with antioxidative and anti-inflammatory properties. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, DOI.org/10.1155/2019/9529676.
12. Veljkovic B., Djordjevic N., Dolicani, Z., Licina B., Topuzovic M., Stankovic M., Zlatic N., Dajic-Stevanovic Z., (2019), Antioxidant and anticancer properties of leaf and fruit extracts of the wild raspberry (Rubus idaeus L.), Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 47(2), 359-367.
13. Szajdek A, Borowska J., (2004), Właściwości przeciwutleniające żywności pochodzenia roślinnego, Żywność Nauka Technologia Jakość, 4(41), 5-28.
14. Bandele O.J., Clawson S.J., Osheroff N., (2008), Dietary polyphenols as topoisomerase II poisons: B ring and C ring substituents determine the mechanism of enzyme-mediated DNA cleavage enhancement, Chemical Research in Toxicology, 21(6), 1253-1260.

fot. pexels.com