Nährstoffe, Mineralien, antioxidative Pigmente und sekundäre Pflanzenstoffe sowie die antioxidative Kapazität der Blätter von Stamm-Amaranth

Zusammensetzung der Inhaltsstoffe

Tabelle 1 zeigt die Zusammensetzung der Inhaltsstoffe von Stamm-Amaranth. Der Wassergehalt der Blätter reichte von 82,05 bis 88,43 g 100 g-1 FW. Da eine hohe Blatttrockenmasse aus niedrigeren Feuchtigkeitsgehalten gewonnen wird, wiesen fünf Genotypen (17-18 % Trockenmasse) eine beträchtliche Trockenmasse auf. Der Reifegrad der Pflanze steht in direktem Zusammenhang mit dem Blattfeuchtegehalt von Stängelamarant. Die in dieser Studie gewonnenen Erkenntnisse stimmten mit den Berichten über Amaranth- und Süßkartoffelblätter von Sarker und Oba26 bzw. Sun et al.27 vollständig überein.

Der Proteingehalt des Blattes von Stamm-Amaranth wies sehr starke Schwankungen auf. Der Proteingehalt reichte von 5,76 bis 1,47 g 100 g-1 FW. Neun Genotypen hatten einen höheren Proteingehalt als ihre Durchschnittswerte. Als Blattgemüse hatten die Genotypen DS36, DS34, DS26, DS30, DS25 und DS39 einen hohen Proteingehalt. Stängelamaranth ist die wichtigste Proteinquelle für arme Menschen in Ländern mit niedrigem Einkommen und für Vegetarier. Unsere Ergebnisse zeigten, dass Stängelamaranth einen höheren Proteingehalt (3,46 g 100 g-1 FW) aufwies als A. tricolor (1,26%) in unserer früheren Studie2.

Der Fettgehalt von Stängelamaranth reichte von 0,43, 0,42 bis 0,21 g 100 g-1 FW mit einem Gesamtmittelwert von 0,29 g 100 g-1 FW und zeigte die folgende Reihenfolge: DS33 > DS32 > DS34 > DS37 > DS41. Sarker und Oba26 und Sun et al.27 beobachteten ähnliche Ergebnisse bei A. tricolor bzw. dem Blatt der Süßkartoffel. Sie berichteten, dass die Zellfunktion, die Körpertemperatur und die Isolierung der Körperorgane durch den Fettabbau aufrechterhalten werden. Fette sind eine hervorragende Quelle für Omega-6- und Omega-3-Fettsäuren. Die Aufnahme, die Verdauung und der Transport von fettlöslichen Vitaminen wie A, D, E und K hängen hauptsächlich von Fetten ab. Der Kohlenhydratgehalt reichte von 9,85 bis 2,21 g 100 g-1 FW mit einem Mittelwert von 7,24 g 100 g-1 FW. Der Energiegehalt reichte von 53,38 bis 35,91 Kcal 100 g-1 FW mit einem Mittelwert von 43,66 Kcal 100 g-1 FW. Der Aschegehalt reichte von 5,43 bis 2,09 g 100 g-1 FW mit einem Gesamtmittelwert von 3,58 g 100 g-1 FW.

Die signifikanten Unterschiede wurden bei 17 Stamm-Amaranth-Genotypen in Bezug auf Ballaststoffe beobachtet. Die Ballaststoffe reichten von 95,72 bis 62,40 µg g-1 FW mit einem Mittelwert von 78,89 µg g-1 FW. Ballaststoffe trugen wesentlich zur Beseitigung von Verstopfung, zur Verdaulichkeit und zur Schmackhaftigkeit bei6. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Blätter des Stängelamaranths eine gute Quelle für Ballaststoffe, Feuchtigkeit, Kohlenhydrate und Proteine sind. Die Ergebnisse dieser Studie stimmen mit den Resultaten von Sarker und oba26 überein.

Zusammensetzung der Mineralstoffe

Tabelle 2 zeigt den Gehalt an Mineralstoffen in Amaranth. In dieser Studie variierte der Gehalt an Kalium (K) von 6,54 mg g-1 bis 14,21 mg g-1 DW. Hohe Kaliumgehalte wurden bei acht Genotypen mit einem Gesamtmittelwert von 9,61 mg g-1 DW ermittelt. Der Kaliumgehalt von zehn Genotypen lag deutlich über dem Gesamtmittelwert. Die Spanne des Ca-Gehalts betrug 16,06-31,22 mg g-1 DW. Bei acht Genotypen wurde ein hoher Ca-Gehalt festgestellt, der besser als der jeweilige Durchschnittswert war. Der Mg-Gehalt wies bei 17 Stamm-Amaranth-Genotypen keine ausgeprägten Schwankungen auf (27,71 bis 32,53 mg g-1 DW). Der durchschnittliche Mg-Gehalt lag bei 29,77 mg g-1 DW. Ein hoher Mg-Gehalt wurde bei drei Genotypen festgestellt. In der vorliegenden Studie fanden wir eine signifikante Menge an K (9,61 mg g-1), Kalzium (24,40 mg g-1) und Magnesium (29,77 mg g-1) in den Blättern des Stängelamaranths, obwohl wir den Gehalt auf der Grundlage des Trockengewichts bestimmten. Chakrabarty et al.28 bei Stängelamaranth und Sarker und Oba26 bei A. tricolor stellten ebenfalls ähnliche Ergebnisse fest. Jimenez-Aguiar und Grusak29 berichteten über einen hohen Gehalt an Mg, K und Ca in verschiedenen Amarant-Arten. Sie berichteten, dass der Mg-, Ca- und K-Gehalt verschiedener Amarant-Arten viel höher war als der von Grünkohl, Schwarzem Nachtschatten, Spinnenblume und Spinat.

Der Eisengehalt zeigte die auffälligsten Schwankungen bei den Genotypen (739,04 µg g-1 DW bis 2546,25 µg g-1 DW). Der Gesamtmittelwert von 17 Genotypen lag bei 1131,98 µg g-1 DW. Hohe Eisengehalte wurden bei vier Genotypen festgestellt, die über dem Mittelwert lagen. Die Spanne des Mangangehalts reichte von 174,63 µg g-1 DW bis 375,33 µg g-1 DW, mit einem Mittelwert von 269,89 µg g-1 DW. Sechs Genotypen wiesen einen hohen Mangangehalt auf. Die untersuchten Genotypen wiesen signifikante und bemerkenswerte Unterschiede im Kupfergehalt auf (17,56-42,15 µg g-1 DW). Hohe Kupfergehalte wurden bei acht Genotypen festgestellt, die über dem Mittelwert lagen. Der Zinkgehalt von Stängelamaranth variierte erheblich zwischen den Genotypen (741,50 µg g-1 DW bis 1525,92 µg g-1 DW). Hohe Zinkgehalte wurden bei fünf Genotypen beobachtet, die über dem Gesamtmittelwert (1006,53 µg g-1 DW) lagen. Die Blätter von Amaranth enthielten einen höheren Zink- und Eisengehalt als die Blätter von Maniok30 und Strandplatterbse31. Unsere Studie zeigte, dass die Blätter von Stängelamaranth beträchtliche Gehalte an Eisen (1131,98 µg g-1), Mangan (269,89 µg g-1), Kupfer (25,03 µg g-1) und Zink (1006,53 µg g-1) aufwiesen, auch wenn sie auf der Grundlage des Trockengewichts gemessen wurden. Jimenez-Aguiar und Grusak29 berichteten über einen hohen Gehalt an Eisen, Mangan, Kupfer und Zink in den verschiedenen Amarant-Arten. Sie berichteten, dass der Eisen-, Mangan-, Kupfer- und Zinkgehalt der verschiedenen Amaranth-Arten viel höher war als der von Grünkohl, Schwarzem Nachtschatten, Spinnenblume und Spinat.

Zusammensetzung der antioxidativen Blattpigmente

Tabelle 3 zeigt die Zusammensetzung der antioxidativen Blattpigmente von Stamm-Amaranth. Der Chlorophyll-a-Gehalt war bei Stamm-Amaranth sehr unterschiedlich (12,25 bis 50,86 mg 100 g-1). Der Chlorophyll a-Gehalt war bei drei Stamm-Amaranth-Genotypen hoch. Der Chlorophyll-a-Gehalt von sieben Genotypen war höher als der Durchschnittswert. Der Chlorophyll b-Gehalt von 17 Stängelamaranth-Genotypen wies deutliche Schwankungen auf (5,67 bis 27,38 mg 100 g-1). Auffällige Schwankungen wurden auch bei Chlorophyll ab beobachtet (18,86 bis 74,37 mg 100 g-1). Vier Genotypen wiesen einen hohen Chlorophyll-ab-Gehalt auf, neun Genotypen hatten einen höheren Chlorophyll-ab-Wert als der Mittelwert. Unsere Studie ergab, dass die Genotypen von Stängelamaranth eine beträchtliche Menge an Chlorophyll ab (42,06 mg 100 g-1), Chlorophyll a (27,76 mg 100 g-1) und Chlorophyll b (14,30 mg 100 g-1) aufwiesen, während der von Khanam und Oba32 berichtete Chlorophyllgehalt von A. tricolor relativ niedrig war.

Betacyanin reichte von 15,42 bis 53,36 µg 100 g-1 mit einem Mittelwert von 31,12 µg 100 g-1. Der Betaxanthin-Gehalt zeigte signifikante und bemerkenswerte Unterschiede in 17 Stamm-Amaranth-Genotypen (17,27 bis 55,24 µg 100 g-1). Ein hoher Betaxanthin-Gehalt wurde bei vier Genotypen beobachtet. Acht Genotypen hatten einen höheren Betaxanthin-Gehalt als der Mittelwert. Der Betalain-Gehalt reichte von 32,70 bis 108,60 µg 100 g-1. Ein hoher Betalingehalt wurde bei fünf Genotypen festgestellt. Acht Genotypen hatten einen höheren Betalingehalt als der Durchschnittswert. Die Spanne des Gesamtcarotinoidgehalts lag zwischen 469,29 µg g-1 und 1675,38 µg g-1. Drei Genotypen wiesen den höchsten Gesamtcarotinoidgehalt auf. Ähnlich hohe Gesamtcarotinoide wurden bei vier Genotypen festgestellt. Zehn Genotypen wiesen höhere Gesamtcarotinoide auf als der Durchschnittswert. In dieser Studie fanden wir eine signifikante Menge an Betacyanin (31,12 µg 100 g-1), Betaxanthin (31,81 µg 100 g-1), Betalain (62,92 µg 100 g-1) und Gesamtcarotinoiden (1675,38 µg g-1) im Stamm-Amaranth. Khanam et al.33 berichteten bestätigende Ergebnisse für den Gehalt an Betacyanin, Betaxanthin, Betalain und Gesamtcarotinoiden in A. tricolor.

Antioxidative Phytochemikalien

Tabelle 4 zeigt TAC, Vitamine, TPC und TFC von Stamm-Amaranth. Die Spanne des Beta-Carotin-Gehalts lag zwischen 355,35 µg g-1 und 1289,26 µg g-1. Vier Genotypen wiesen einen hohen Beta-Carotin-Gehalt auf. Zehn Genotypen wiesen einen höheren Beta-Carotin-Gehalt als den durchschnittlichen Beta-Carotin-Gehalt auf. Die Spanne des Vitamin-C-Gehalts lag zwischen 431,14 und 431,22 µg g-1 mit einem Mittelwert von 746,58 µg g-1. Sieben Genotypen hatten einen höheren Vitamin-C-Gehalt als der Durchschnitt. Die Spanne des Gesamtpolyphenolgehalts (TPC) lag zwischen 78,22 GAE µg g-1 DW und 228,66 GAE µg g-1 DW mit einem Mittelwert von 156,25 GAE µg g-1 DW. Fünf Genotypen wiesen einen hohen Polyphenolgehalt auf. Zehn Genotypen wiesen einen höheren als den durchschnittlichen Polyphenolgehalt auf. Beim TFC-Gehalt der Stamm-Amaranth-Genotypen wurden deutliche Schwankungen festgestellt, mit einer Spanne von 65,89 RE µg g-1 DW bis 157,42 RE µg g-1 DW. Der Mittelwert von TFC betrug 105,84 RE µg g-1 DW. TFC wies die folgende Reihenfolge auf: DS30 > DS26 > DS40 > DS35 > DS34. Acht Genotypen wiesen einen höheren TFC-Wert als den durchschnittlichen TFC-Wert auf. Die Spanne der TAC (DPPH) betrug 8,94 TEAC µg g-1 DW bis 26,61 TEAC µg g-1 DW. Fünf Genotypen hatten einen hohen TAC (DPPH). Sieben Genotypen wiesen einen höheren TAC (DPPH) als den Durchschnittswert auf. Der Bereich der TAC (ABTS+) lag zwischen 16,71 TEAC µg g-1 DW und 51,73 TEAC µg g-1 DW. Fünf Genotypen wiesen einen hohen TAC-Wert (ABTS+) mit einem Mittelwert von 30,92 TEAC µg g-1 DW auf. Sieben Genotypen wiesen eine höhere TAC (ABTS+) als die durchschnittliche TAC (ABTS+) auf.

In dieser Studie fanden wir eine signifikante Menge an Beta-Carotin (1289,26 µg g-1) und Vitamin C (1355,14 µg g-1) im Stängelamaranth, die relativ höher war als bei A. tricolor3 aus unseren früheren Studien. Der von uns ermittelte TPC (228,66 GAE µg g-1 FW) war höher als der von Khanam et al.33 berichtete TPC von A. tricolor. Die von uns beobachtete TFC (157,42 RE µg g-1 DW), TAC (DPPH) (26,61 TEAC µg g-1 DW) und TAC (ABTS+) (51,73 TEAC µg g-1 DW) stimmten mit den Ergebnissen von Khanam et al.33 für A. tricolor überein. Der Genotyp DS40 wies einen hohen Gehalt an Phenolen und Vitamin-Antioxidantien zusammen mit einem hohen TAC-Wert auf. Ebenso wiesen die Genotypen DS30 und DS26 hohe Phenole, Mineralien und Antioxidantien zusammen mit einem hohen TAC-Wert auf. Diese drei Genotypen könnten als mit Antioxidantien angereicherte Hochertragssorten verwendet werden. Die Genotypen mit hohem und mäßigem Antioxidantienprofil könnten als Eltern für ein zukünftiges Züchtungsprogramm verwendet werden, um Sorten mit hohem Ertrags- und Antioxidantienpotenzial zu erzeugen. Die vorliegende Untersuchung ergab, dass es sich um eine gute Quelle von Proximaten und Mineralien, antioxidativen Blattpigmenten, Vitaminen und phenolischen Antioxidantien handelt, die große Aussichten für die Ernährung der an Mineralien, Vitaminen und Antioxidantien mangelnden Bevölkerung bietet.

Korrelationsstudien

Korrelationen von Phytochemikalien, antioxidativen Pigmenten und antioxidativem Potenzial von Stamm-Amaranth sind in Tabelle 5 dargestellt. Die in Tabelle 5 dargestellten Korrelationskoeffizienten ergaben ermutigende Ergebnisse. Wir beobachteten eine signifikante positive Korrelation zwischen TAC (DPPH), Chlorophyll ab, Betacyanin, Chlorophyll a, Betaxanthin, Betalain, TAC (ABTS+), Chlorophyll b und TFC. Shukla et al.34 berichteten in ihrer früheren Arbeit bei A. tricolor ebenfalls über positive Assoziationen. In ähnlicher Weise zeigten Betacyanin, Betaxanthin und Betalain positive und signifikante Wechselbeziehungen untereinander und mit TAC (ABTS+), Chlorophyllen, TFC, TAC (DPPH) und TPC, was mit den Ergebnissen unserer früheren Studien an Amaranth8,9,20,21,22,23,24 übereinstimmte, was darauf hindeutet, dass die Zunahme eines Pigments direkt mit der Zunahme eines anderen Pigments verbunden war. Die positive und signifikante Wechselbeziehung zwischen TAC (DPPH), Pigmenten, TFC, TPC und TAC (ABTS+) deutete darauf hin, dass Pigmente, TFC und TPC ein starkes antioxidatives Potenzial aufwiesen. Ein signifikanter negativer Zusammenhang wurde zwischen Pigmenten und Gesamtcarotinoiden sowie Pigmenten und Beta-Carotin beobachtet, während Gesamtcarotinoide und Beta-Carotin einen signifikanten positiven Zusammenhang mit TAC (ABTS+), TAC (DPPH), TPC und TFC aufwiesen, was mit den Ergebnissen unserer früheren Studien an Amaranth20,21,22,23,24 übereinstimmte. Es zeigte sich, dass die Zunahme jedes Blattpigments eine direkte Abnahme der Gesamtcarotinoide und des Beta-Carotins zur Folge hatte. Beta-Carotin und Gesamtcarotinoide zeigten ein starkes antioxidatives Potenzial, da diese Merkmale signifikant und positiv mit TAC (ABTS+), TAC (DPPH), TPC und TFC assoziiert waren. Es gab positive Assoziationen zwischen Beta-Carotin und Gesamtcarotinoiden. Im Gegensatz dazu wurde zwischen Vitamin C und allen Blattpigmenten ein vernachlässigbarer, unbedeutender Zusammenhang festgestellt. Jimenez-Aguilar und Grusak29 berichteten über einen vernachlässigbaren, nicht signifikanten Zusammenhang für Ascorbinsäure in Amaranth. Dagegen war Vitamin C positiv und signifikant mit TAC (ABTS+), TAC (DPPH), TPC und TFC korreliert, was auf einen starken Beitrag von Vitamin C im Amarantstamm zur antioxidativen Aktivität hinweist. TAC (ABTS+), TAC (DPPH), TPC und TFC standen in signifikanter und positiver Beziehung zueinander sowie zu Vitaminen und Pigmenten, was darauf hinweist, dass Vitamine, Flavonoide, Pigmente und Phenole stark zur antioxidativen Aktivität von Amaranth beitragen. In der vorliegenden Untersuchung zeigte sich, dass Blattpigmente, Vitamine, Phenole und Flavonoide einen bedeutenden Beitrag zur antioxidativen Kapazität von Stamm-Amaranth leisteten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Blätter des Stängelamaranths gute Quellen für Kalium, Kalzium, Magnesium, Eisen, Mangan, Kupfer, Zink, Chlorophylle, Vitamin C, Betacyanin, Betaxanthin, TAC, Betalain, Carotinoide, Betacarotin, Protein, Ballaststoffe, TPC, Kohlenhydrate und TFC sind. Es könnte als Blattgemüse als potenzielle Quelle für antioxidative Blattpigmente, Betacarotin, Vitamin C, Phenole, Mineralstoffe und Flavonoide in der menschlichen Ernährung verwendet werden, um eine ausreichende Ernährung und Antioxidantienversorgung zu erreichen.