Næringsstoffer, mineraler, antioxidantpigmenter og fytokemikalier samt antioxidantkapacitet i blade af amarant

Næringsstofsammensætninger

Tabel 1 viser næringsstofsammensætningerne af amarant. Bladets vandindhold varierede fra 82,05 til 88,43 g 100 g-1 FW. Som højt bladtørstof opnået fra lavere vandindhold havde fem genotyper (17-18 % tørstof) et betydeligt tørstofindhold. Plantens modenhed er direkte forbundet med bladfugtigheden i stængelamaranth. De resultater, der blev opnået i denne undersøgelse, stemte fuldt ud overens med rapporterne om amaranth- og sød kartoffelblade fra henholdsvis Sarker og Oba26 og Sun et al.27.

Tabel 1 Næringsmæssige sammensætninger (pr. 100 g friskvægt) og kostfibre (µg g-1 FW) af 17 genotyper af stængelamaranth.

Proteinindholdet i bladet af stængelamaranth udviste meget udprægede variationer. Proteinindholdet varierede fra 5,76 til 1,47 g 100 g 100 g-1 FW. Ni genotyper havde et højere proteinindhold i forhold til deres gennemsnitlige værdier. Som bladgrøntsager havde genotypen DS36, DS34, DS26, DS30, DS25 og DS39 et højt proteinindhold. Stængelamarant er den vigtigste proteinkilde for fattige mennesker i lavindkomstlande og vegetarer. Vores resultater viste, at stængelamarant havde et højt proteinindhold (3,46 g 100 g-1 FW) end A. tricolor (1,26 %) i vores tidligere undersøgelse2.

Fedtindholdet i stængelamarant varierede fra 0,43, 0,42 til 0,21 g 100 g-1 FW med en stor gennemsnitsværdi på 0,29 g 100 g-1 FW, og viste følgende rækkefølge: DS33 > DS32 > DS34 > DS37 > DS41. Sarker og Oba26 og Sun et al.27 observerede lignende resultater i henholdsvis A. tricolor og bladet af sød kartoffel, De rapporterede, at cellefunktion, kropstemperatur og isolering af kropsorganer blev opretholdt gennem katabolisme af fedt. Fedt er en fremragende kilde til omega-6- og omega-3-fedtsyrer. Optagelse, fordøjelse og transport af fedtopløselige vitaminer som A, D, E og K afhænger hovedsagelig af fedtstoffer. Kulhydratindholdet varierede fra 9,85 til 2,21 g 100 g 100 g-1 FW med en middelværdi på 7,24 g 100 g-1 FW. Energiindholdet varierede fra 53,38 til 35,91 Kcal 100 g-1 FW med en stor gennemsnitsværdi på 43,66 Kcal 100 g-1 FW. Askeindholdet varierede fra 5,43 til 2,09 g 100 g-1 FW med en stor gennemsnitsværdi på 3,58 g 100 g-1 FW.

Der blev observeret betydelige variationer i 17 amarantgenotyper med hensyn til kostfibre. Kostfibre varierede fra 95,72 til 62,40 µg g-1 FW med en middelværdi på 78,89 µg g-1 FW. Kostfibre bidrog i væsentlig grad til helbredelse af forstoppelse, fordøjelighed og smagelighed6. Vores resultater viste, at bladet af stængelamarant var en god kilde til kostfibre, fugt, kulhydrater og protein. Resultaterne af denne undersøgelse korroborerede med resultaterne af Sarker og oba26.

Sammensætning af mineraler

Tabel 2 repræsenterer indholdet af mineraler i stængelamarant. I denne undersøgelse varierede indholdet af kalium (K) fra 6,54 mg g-1 til 14,21 mg g-1 DW. Et højt kaliumindhold blev opnået fra otte genotyper med en stor gennemsnitsværdi på 9,61 mg g-1 DW. Kaliumindholdet i ti genotyper var meget højere end deres store gennemsnit. Ca-indholdet var mellem 16,06-31,22 mg g-1 DW. Der blev konstateret et højt Ca-indhold i otte genotyper, som var bedre end den respektive gennemsnitsværdi. Mg-indholdet udviste ikke udprægede variationer i 17 amaranth-genotyper (27,71 til 32,53 mg g-1 DW). Det gennemsnitlige Mg-indhold var 29,77 mg g-1 DW. Der blev konstateret et højt Mg-indhold i tre genotyper. I vores nuværende undersøgelse fandt vi en betydelig mængde K (9,61 mg g-1), calcium (24,40 mg g-1) og magnesium (29,77 mg g-1) i bladet af stængelamarant, selv om vi bestemte det på grundlag af tørvægten. Chakrabarty et al.28 i stængelamarant og Sarker og Oba26 i A. tricolor observerede også lignende resultater. Jimenez-Aguiar og Grusak29 rapporterede om en god mængde Mg, K og Ca i forskellige arter af amaranth. De rapporterede, at Mg-, Ca- og K-indholdet i forskellige arter af amaranth var meget højere end i grønkål, sort natskygge, spindelblomst og spinat.

Tabel 2 Mineralsammensætninger (makroelementer mg g-1 DW og mikroelementer µg g-1 DW-elementer) af 17 amaranthstængelgenotyper.

Ironindholdet viste de fremtrædende variationer med hensyn til genotyperne (739,04 µg g-1 DW til 2546,25 µg g-1 DW). Den samlede middelværdi for 17 genotyper var 1131,98 µg g-1 DW. Der blev opnået et højt jernindhold fra fire genotyper, som var højere end gennemsnitsværdien. Manganindholdet varierede fra 174,63 µg g-1 DW til 375,33 µg g-1 DW, med en middelværdi på 269,89 µg g-1 DW. Seks genotyper havde et højt manganindhold. Der blev rapporteret betydelige og bemærkelsesværdige variationer i kobberindholdet i de undersøgte genotyper (17,56-42,15 µg g-1 DW). Der blev opnået et højt kobberindhold i otte genotyper, som var højere end gennemsnitsværdien. Zinkindholdet i stængelamarant varierede betydeligt mellem genotyperne (741,50 µg g-1 DW til 1525,92 µg g-1 DW). Der blev observeret et højt zinkindhold i fem genotyper, som var højere end den store gennemsnitsværdi (1006,53 µg g-1 DW). Stængelamarantblade indeholdt et højere indhold af zink og jern end kassava-blade30 og strandært31. Vores undersøgelse viste, at blade af stængelamarant havde et betydeligt indhold af jern (1131,98 µg g-1), mangan (269,89 µg g-1), kobber (25,03 µg g-1) og zink (1006,53 µg g-1), selv om det blev målt på grundlag af tørvægten. Jimenez-Aguiar og Grusak29 rapporterede om en god mængde jern, mangan, kobber og zink i de forskellige arter af amaranth. De rapporterede, at indholdet af jern, mangan, kobber og zink i forskellige arter af amaranth var meget højere end i grønkål, sort natskygge, spindelblomst og spinat.

Sammensætning af antioxidante bladpigmenter

Tabel 3 viser sammensætningen af antioxidante bladpigmenter i stængelamaranth. klorofyl a-indholdet varierede bemærkelsesværdigt i stængelamaranth (12,25 til 50,86 mg 100 g-1). Klorofyl a-indholdet var højt i tre genotyper af stængelamarant. Klorofyl a-indholdet i syv genotyper var højere end gennemsnitsværdien. Der var markante variationer i klorofyl b-indholdet i 17 amaranth-genotyper (5,67 til 27,38 mg 100 g-1). Der blev også observeret markante variationer i klorofyl ab (18,86 til 74,37 mg 100 g-1). Fire genotyper udviste et højt indhold af klorofyl ab, og ni genotyper havde et højere indhold af klorofyl ab end gennemsnitsværdien. Vores undersøgelse afslørede, at genotyperne af stængelamarant havde et betydeligt indhold af klorofyl ab (42,06 mg 100 g-1), klorofyl a (27,76 mg 100 g-1) og klorofyl b (14,30 mg 100 g-1), mens indholdet af klorofyl i A. tricolor, som Khanam og Oba32 har rapporteret, var relativt lavere.

Tabel 3 Gennemsnitlig ydelse for antioxidante bladpigmenter i 17 stængelamaranth-genotyper.

Betacyanin varierede fra 15,42 til 53,36 µg 100 g-1 med en middelværdi på 31,12 µg 100 g-1. Betaxanthin-indholdet viste de signifikante og bemærkelsesværdige forskelle i 17 stammeamaranth-genotyper (17,27 til 55,24 µg 100 g-1). Der blev observeret et højt betaxanthin-indhold i fire genotyper. Otte genotyper havde et højere betaxanthin-indhold end gennemsnitsværdien. Betalain varierede fra 32,70 til 108,60 µg 100 g-1. Der blev observeret et højt indhold af betalain i fem genotyper. Otte genotyper havde et højere betalainindhold end gennemsnitsværdien. Det samlede indhold af carotenoider var mellem 469,29 µg g-1 og 1675,38 µg g-1. Tre genotyper viste det højeste samlede indhold af carotenoider. Tilsvarende blev der fundet høje samlede carotenoider i fire genotyper. Ti genotyper havde et højere totalindhold af carotenoider end gennemsnitsværdien. I denne undersøgelse fandt vi en betydelig mængde betacyanin (31,12 µg 100 g-1), betaxanthin (31,81 µg 100 g-1), betalain (62,92 µg 100 g-1) og total carotenoider (1675,38 µg g-1) i stængelamaranthen. Khanam et al.33 rapporterede bekræftende resultater for indholdet af betacyanin, betaxanthin, betalain og samlede carotenoider i A. tricolor.

Antioxiderende fytokemikalier

Tabel 4 repræsenterer TAC, vitaminer, TPC og TFC i stængelamaranth. Intervallet for indholdet af betacaroten var 355,35 µg g-1 til 1289,26 µg g-1. Fire genotyper viste højt betacarotenindhold. Ti genotyper havde et højere indhold af betacaroten end det gennemsnitlige betacarotenindhold. C-vitaminindholdet var mellem 431,14 og 431,22 µg g-1 med en middelværdi på 746,58 µg g-1. Syv genotyper havde højere C-vitaminindhold end det gennemsnitlige C-vitaminindhold. Det samlede polyfenolindhold (TPC) var mellem 78,22 GAE µg g-1 DW og 228,66 GAE µg g-1 DW med en middelværdi på 156,25 GAE µg g-1 DW. Fem genotyper viste et højt polyfenolindhold. Ti genotyper viste et højere polyphenolindhold end det gennemsnitlige polyphenolindhold. Der blev konstateret markante variationer i TFC-indholdet i genotyperne af stængelamarant med et interval fra 65,89 RE µg g-1 DW til 157,42 RE µg g-1 DW. Den gennemsnitlige værdi af TFC var 105,84 RE µg g-1 DW. TFC viste følgende rækkefølge: DS30 > DS26 > DS40 > DS35 > DS34. Otte genotyper viste en højere TFC-værdi end den gennemsnitlige TFC-værdi. Intervallet for TAC (DPPH) var 8,94 TEAC µg g-1 DW til 26,61 TEAC µg g-1 DW. Fem genotyper havde en høj TAC (DPPH). Syv genotyper udviste højere TAC (DPPH) end gennemsnitsværdien. TAC-værdien (ABTS+) var mellem 16,71 TEAC µg g-1 DW og 51,73 TEAC µg g-1 DW. Fem genotyper udviste høj TAC (ABTS+) med en middelværdi af TAC (ABTS+) på 30,92 TEAC µg g-1 DW. Syv genotyper udviste højere TAC (ABTS+) end den gennemsnitlige TAC (ABTS+).

Tabel 4 Gennemsnitlig præstation for betacaroten, C-vitamin, TPC, TFC, TAC (DPPH) og TAC (ABTS+) for 17 amaranthstængelgenotyper.

I denne undersøgelse fandt vi en betydelig mængde betakaroten (1289,26 µg g-1), vitamin C (1355,14 µg g-1) i stængelamarant, hvilket var relativt højere end A. tricolor3 i vores tidligere undersøgelser. Vores opnåede TPC (228,66 GAE µg g-1 FW) var højere end TPC for A. tricolor rapporteret af Khanam et al.33. Vores observerede TFC (157,42 RE µg g-1 DW), TAC (DPPH) (26,61 TEAC µg g-1 DW) og TAC (ABTS+) (51,73 TEAC µg g-1 DW) bekræftede resultaterne for A. tricolor fra Khanam et al.33. Genotypen DS40 viste høje phenol- og vitaminantioxidanter sammen med høj TAC. Ligeledes havde genotyperne DS30 og DS26 høje fenoler, mineraler og antioxidanter sammen med høj TAC. Disse tre genotyper kunne anvendes som antioxidantprofilberigede højtydende sorter med et højt udbytte. De højt og moderat antioxidantprofilberigede genotyper kan anvendes som forældre til et fremtidigt avlsprogram for at generere sorter med højt udbytte og antioxidantpotentiale. Den nuværende undersøgelse afslørede, at det er en god kilde til næringsstoffer og mineraler, antioxidante bladpigmenter, vitaminer og fenoler antioxidanter, der giver store muligheder for at brødføde det mineral-, vitamin- og antioxidantfattige samfund.

Korrelationsundersøgelser

Korrelationer mellem fytokemikalier, antioxidantpigmenter og antioxidantpotentiale af stængelamaranth er vist i tabel 5. De korrelationskoefficienter, der er vist i tabel 5, havde opmuntrende resultater. Vi observerede en signifikant positiv korrelation mellem TAC (DPPH), klorofyl ab, betacyanin, klorofyl a, betaxanthin, betalain, TAC (ABTS+), klorofyl b og TFC. Shukla et al.34 rapporterede også positive sammenhænge i deres tidligere arbejde i A. tricolor. Tilsvarende viste betacyanin, betaxanthin og betalain positive og signifikante indbyrdes sammenhænge mellem hver af dem og med TAC (ABTS+), klorofyl, TFC, TAC (DPPH) og TPC, hvilket blev bekræftet med resultaterne af vores tidligere undersøgelser i amaranth8,9,20,21,22,23,24 , hvilket indikerer, at en stigning i et pigment var direkte forbundet med en stigning i et andet pigment. Den positive og signifikante indbyrdes sammenhæng mellem TAC (DPPH), pigmenter, TFC, TPC og TAC (ABTS+) indikerede, at pigmenter, TFC og TPC udviste et stærkt antioxidantpotentiale. Der blev observeret en signifikant negativ sammenhæng mellem pigmenter vs. total carotenoider og pigmenter vs. beta-caroten, mens total carotenoider og beta-caroten udviste en signifikant positiv sammenhæng med TAC (ABTS+), TAC (DPPH), TPC og TFC, hvilket blev bekræftet med resultaterne af vores tidligere undersøgelser af amaranth20,21,22,23,24. Det viste, at en forøgelse af ethvert bladpigment havde en direkte nedsættelse af de samlede carotenoider og betacaroten. Beta-caroten og samlede carotenoider udviste et stærkt antioxidantpotentiale, da disse egenskaber havde en signifikant og positiv sammenhæng med TAC (ABTS+), TAC (DPPH), TPC og TFC. Der var positive sammenhænge mellem betacaroten og samlede carotenoider. Derimod blev der observeret en ubetydelig insignifikant sammenhæng mellem C-vitamin og alle bladpigmenter. Jimenez-Aguilar og Grusak29 rapporterede en ubetydelig ubetydelig sammenhæng for ascorbinsyre i amaranth. Hvorimod C-vitamin var positivt og signifikant korreleret med TAC (ABTS+), TAC (DPPH), TPC og TFC, hvilket tyder på, at C-vitamin i amaranthstængel bidrager stærkt til antioxidantaktiviteten. TAC (ABTS+), TAC (DPPH), TPC og TFC var signifikant og positivt associeret med hinanden samt med vitaminer og pigmenter, hvilket indikerede, at vitaminer, flavonoider, pigmenter og phenoler bidrog stærkt til amaranths antioxidante aktivitet. I den foreliggende undersøgelse viste det sig, at bladpigmenter, vitaminer, phenoler, flavonoider spillede et betydeligt bidrag til den antioxidative kapacitet af stængelamarant.

Tabel 5 Korrelationskoefficienten for antioxidative bladpigmenter, betacaroten, C-vitamin, TPC, TFC, TAC (DPPH) og TAC (ABTS+) i17 stængelamarantgenotyper.

Sammenfattende var stængelamarantblade gode kilder til kalium, calcium, magnesium, jern, mangan, kobber, zink, klorofyller, C-vitamin, betacyanin, betaxanthin, TAC, betalain, carotenoider, betacaroten, protein, kostfibre, TPC, kulhydrater og TFC. Den kunne anvendes som en bladgrøntsag for potentielle kilder til antioxidante bladpigmenter, betacaroten, C-vitamin, phenoler, mineraler og næringsstoffer, flavonoider i den menneskelige kost for at opnå ernæringsmæssig og antioxidanttilstrækkelighed.