Nutriënten, mineralen, antioxidantpigmenten en fytochemicaliën, en antioxidantcapaciteit van de bladeren van stengelamarant

Proximate compositions

Tabel 1 geeft de proximate compositions van stengelamarant weer. Het watergehalte van de bladeren varieerde van 82,05 tot 88,43 g 100 g-1 FW. Vijf genotypen (17-18% drogestof) hadden een hoge bladdrogestof bij lagere vochtgehalten. De rijpheid van de plant hield rechtstreeks verband met het bladvochtgehalte van stengelamaranth. De bevindingen van deze studie kwamen volledig overeen met de rapporten over amarant- en zoete aardappelbladeren van respectievelijk Sarker en Oba26 en Sun et al.27.

Het eiwitgehalte van het blad van steelamarant vertoonde veel uitgesproken variaties. Het eiwitgehalte varieerde van 5,76 tot 1,47 g 100 g-1 FW. Negen genotypes hadden een hoger eiwitgehalte in vergelijking met hun gemiddelde waarden. Als bladgroenten hadden de genotypes DS36, DS34, DS26, DS30, DS25, en DS39 een hoog eiwitgehalte. Stengelamarant is de belangrijkste bron van eiwitten voor arme mensen in lage-inkomenslanden en vegetariërs. Onze resultaten toonden aan dat stengelamarant een hoog eiwitgehalte had (3,46 g 100 g-1 FW) dan A. tricolor (1,26%) uit onze vorige studie2.

Het vetgehalte van stengelamarant varieerde van 0,43, 0,42 tot 0,21 g 100 g-1 FW met een gemiddelde waarde van 0,29 g 100 g-1 FW, en vertoonde de volgende volgorde: DS33 > DS32 > DS34 > DS37 > DS41. Sarker en Oba26 en Sun et al.27 constateerden soortgelijke resultaten bij respectievelijk A. tricolor en het blad van zoete aardappel, Zij meldden dat de celfunctie, de lichaamstemperatuur en de isolatie van de lichaamsorganen in stand werden gehouden door katabolisme van vet. Vetten zijn een uitstekende bron van omega-6- en omega-3-vetzuren. Absorptie, vertering en transport van vetoplosbare vitaminen zoals A, D, E, en K zijn voornamelijk afhankelijk van vetten. Het gehalte aan koolhydraten varieerde van 9,85 tot 2,21 g 100 g-1 FW met een gemiddelde waarde van 7,24 g 100 g-1 FW. Het energiegehalte varieerde van 53,38 tot 35,91 Kcal 100 g-1 FW met een grote gemiddelde waarde van 43,66 Kcal 100 g-1 FW. Het asgehalte varieerde van 5,43 tot 2,09 g 100 g-1 FW met een grote gemiddelde waarde van 3,58 g 100 g-1 FW.

De significante variaties werden waargenomen in 17 stengelamarant genotypen in termen van voedingsvezels. Voedingsvezels varieerden van 95,72 tot 62,40 µg g-1 FW met een gemiddelde waarde van 78,89 µg g-1 FW. Voedingsvezels dragen significant bij aan de genezing van constipatie, verteerbaarheid en smakelijkheid6. Onze resultaten toonden aan dat het blad van stengelamarant een goede bron was van voedingsvezels, vocht, koolhydraten en eiwit. De resultaten van deze studie bevestigen de resultaten van Sarker en oba26.

Samenstelling van mineralen

Tabel 2 toont het gehalte aan mineralen van stengelamaranth. In deze studie varieerde het gehalte aan kalium (K) van 6,54 mg g-1 tot 14,21 mg g-1 DW. Een hoog kaliumgehalte werd verkregen bij acht genotypes met een gemiddelde waarde van 9,61 mg g-1 DW. Het kaliumgehalte van tien genotypes was veel hoger dan het algemene gemiddelde. Het bereik van het Ca-gehalte was 16,06-31,22 mg g-1 DW. Bij acht genotypes werd een hoog Ca-gehalte geconstateerd, dat beter was dan de respectieve gemiddelde waarde. Het Mg-gehalte vertoonde geen uitgesproken variaties in 17 stengelamarantgenotypes (27,71 tot 32,53 mg g-1 DW). Het gemiddelde Mg-gehalte was 29,77 mg g-1 DW. Bij drie genotypes werd een hoog Mg-gehalte vastgesteld. In onze huidige studie vonden we een significante hoeveelheid K (9,61 mg g-1), calcium (24,40 mg g-1) en magnesium (29,77 mg g-1) in het blad van stengelamaranth, zij het dat we dit bepaalden op basis van het drooggewicht. Chakrabarty et al.28 bij stengelamarant en Sarker en Oba26 bij A. tricolor constateerden soortgelijke resultaten. Jimenez-Aguiar en Grusak29 rapporteerden een goede hoeveelheid Mg, K, en Ca in verschillende soorten amarant. Zij meldden dat het Mg-, Ca-, en K-gehalte van verschillende soorten amarant veel hoger was dan dat van boerenkool, zwarte nachtschade, spint en spinazie.

Het ijzergehalte vertoonde de grootste variatie wat genotypen betreft (739,04 µg g-1 DW tot 2546,25 µg g-1 DW). Het algemene gemiddelde van 17 genotypes bedroeg 1131,98 µg g-1 DW. Een hoog ijzergehalte werd verkregen bij vier genotypes die hoger waren dan de gemiddelde waarde. Het mangaangehalte varieerde van 174,63 µg g-1 DW tot 375,33 µg g-1 DW, met een gemiddelde waarde van 269,89 µg g-1 DW. Zes genotypes hadden een hoog mangaangehalte. Er werden significante en opmerkelijke variaties in het kopergehalte gerapporteerd in de onderzochte genotypes (17,56-42,15 µg g-1 DW). Een hoog kopergehalte werd verkregen bij acht genotypes die hoger waren dan de gemiddelde waarde. Het zinkgehalte van stengelamarant varieerde aanzienlijk per genotype (741,50 µg g-1 DW tot 1525,92 µg g-1 DW). Een hoog zinkgehalte werd waargenomen bij vijf genotypes die hoger waren dan de algemene gemiddelde waarde (1006,53 µg g-1 DW). De bladeren van stengelamarant bevatten een hoger zink- en ijzergehalte dan de bladeren van maniok30 en stranderwt31. Onze studie toonde aan dat de bladeren van stengelamarant aanzienlijke hoeveelheden ijzer (1131,98 µg g-1), mangaan (269,89 µg g-1), koper (25,03 µg g-1), en zink (1006,53 µg g-1) bevatten, ook al werd dit gemeten op basis van het drooggewicht. Jimenez-Aguiar en Grusak29 rapporteerden een goede hoeveelheid ijzer, mangaan, koper, en zink in de verschillende soorten amaranth. Zij meldden dat het gehalte aan ijzer, mangaan, koper en zink in de verschillende soorten amarant veel hoger was dan in boerenkool, zwarte nachtschade, spint en spinazie.

Samenstelling van antioxidant bladpigmenten

Tabel 3 geeft de samenstelling van antioxidant bladpigmenten van stengelamarant weer. Het chlorofyl a gehalte verschilde opmerkelijk in stengelamarant (12,25 tot 50,86 mg 100 g-1). Het chlorofylgehalte was hoog in drie genotypes van stengelamarant. Het chlorofylgehalte van zeven genotypes was hoger dan de gemiddelde waarde. Het chlorofylb-gehalte van 17 stengelamarantgenotypes varieerde sterk (van 5,67 tot 27,38 mg 100 g-1). Ook in chlorofyl ab werden grote variaties waargenomen (18,86 tot 74,37 mg 100 g-1). Vier genotypes vertoonden een hoog gehalte aan chlorofyl ab, negen genotypes hadden een hoger gehalte aan chlorofyl ab dan de gemiddelde waarde. Uit onze studie bleek dat de stengelamarantgenotypes een aanzienlijke hoeveelheid chlorofyl ab (42,06 mg 100 g-1), chlorofyl a (27,76 mg 100 g-1) en chlorofyl b (14,30 mg 100 g-1) hadden, terwijl het chlorofylgehalte van A. tricolor, zoals gerapporteerd door Khanam en Oba32 , relatief lager was.

Betacyanine varieerde van 15,42 tot 53,36 µg 100 g-1 met een gemiddelde waarde van 31,12 µg 100 g-1. Het betaxanthinegehalte vertoonde significante en opmerkelijke verschillen in 17 stengelamarantgenotypes (17,27 tot 55,24 µg 100 g-1). Een hoog betaxanthinegehalte werd waargenomen bij vier genotypes. Acht genotypes hadden een hoger betaxanthinegehalte dan de gemiddelde waarde. Het betalaïnegehalte varieerde van 32,70 tot 108,60 µg 100 g-1. Een hoog betaïnegehalte werd waargenomen bij vijf genotypes. Acht genotypes hadden een hoger betaïnegehalte dan de gemiddelde waarde. Het bereik van het totale carotenoïdengehalte was 469,29 µg g-1 tot 1675,38 µg g-1. Drie genotypes vertoonden het hoogste totale carotenoïdengehalte. Evenzo werden hoge totale carotenoïden gevonden in vier genotypes. Tien genotypes hadden een hoger totaal carotenoïdengehalte dan de gemiddelde waarde. In deze studie vonden we een significante hoeveelheid betacyanine (31,12 µg 100 g-1), betaxanthine (31,81 µg 100 g-1), betalaïne (62,92 µg 100 g-1) en totale carotenoïden (1675,38 µg g-1) in de stengelamaranth. Khanam et al.33 rapporteerden bevestigende resultaten voor betacyanine, betaxanthine, betalaïne en totale carotenoïdengehalte van A. tricolor.

Antioxidante fytochemicaliën

Tabel 4 geeft TAC, vitaminen, TPC, en TFC van stengelamaranth weer. Het betacaroteengehalte lag tussen 355,35 µg g-1 en 1289,26 µg g-1. Vier genotypes vertoonden een hoog bèta-caroteengehalte. Tien genotypes hadden een hoger bèta-caroteengehalte dan het gemiddelde bèta-caroteengehalte. Het bereik van het vitamine C-gehalte was 431,14 tot 431,22 µg g-1 met een gemiddelde waarde van 746,58 µg g-1. Zeven genotypes hadden een hoger vitamine C-gehalte dan het gemiddelde vitamine C. Bij vier genotypes was het vitamine C-gehalte hoog. Het bereik van het totale polyfenolgehalte (TPC) was 78,22 GAE µg g-1 DW tot 228,66 GAE µg g-1 DW met een gemiddelde waarde van 156,25 GAE µg g-1 DW. Vijf genotypes vertoonden een hoog polyfenolgehalte. Tien genotypes vertoonden een hoger polyfenolgehalte dan het gemiddelde polyfenolgehalte. Er werden grote variaties waargenomen in het TFC-gehalte van stengelamarant genotypen, met een bereik van 65,89 RE µg g-1 DW tot 157,42 RE µg g-1 DW. De gemiddelde waarde van TFC was 105,84 RE µg g-1 DW. TFC vertoonde de volgende volgorde: DS30 > DS26 > DS40 > DS35 > DS34. Acht genotypes vertoonden een hogere TFC-waarde dan de gemiddelde TFC. Het bereik van de TAC (DPPH) was 8,94 TEAC µg g-1 DW tot 26,61 TEAC µg g-1 DW. Vijf genotypes hadden een hoge TAC (DPPH). Zeven genotypes vertoonden een hogere TAC (DPPH) dan de gemiddelde waarde. Het bereik van TAC (ABTS+) was 16,71 TEAC µg g-1 DW tot 51,73 TEAC µg g-1 DW. Vijf genotypes vertoonden een hoge TAC (ABTS+) met een gemiddelde waarde van TAC (ABTS+) van 30,92 TEAC µg g-1 DW. Zeven genotypes vertoonden een hogere TAC (ABTS+) dan de gemiddelde TAC (ABTS+).

In deze studie vonden we een significante hoeveelheid bètacaroteen (1289,26 µg g-1), vitamine C (1355,14 µg g-1) in de stengelamaranth, die relatief hoger was dan A. tricolor3 van onze eerdere studies. Onze verkregen TPC (228,66 GAE µg g-1 FW) was hoger dan de TPC van A. tricolor gerapporteerd door Khanam et al.33. Onze waargenomen TFC (157,42 RE µg g-1 DW), TAC (DPPH) (26,61 TEAC µg g-1 DW), en TAC (ABTS+) (51,73 TEAC µg g-1 DW) kwamen overeen met de resultaten van A. tricolor van Khanam et al.33. Het genotype DS40 vertoonde een hoog fenol- en vitamine-oxidantgehalte samen met een hoge TAC. Ook de genotypes DS30 en DS26 vertoonden een hoog fenol-, mineralen- en antioxidantengehalte, samen met een hoge TAC. Deze drie genotypes zouden gebruikt kunnen worden als rassen met een hoog antioxidantprofiel en een hoge opbrengst. De genotypes met een hoog en matig antioxidantprofiel zouden gebruikt kunnen worden als ouders voor een toekomstig veredelingsprogramma om rassen met een hoge opbrengst en antioxidantpotentieel te genereren. Het huidige onderzoek toonde aan dat het een goede bron is van proximate en mineralen, antioxidant bladpigmenten, vitaminen, en fenolische antioxidanten die enorme vooruitzichten bieden voor het voeden van de minerale, vitamine, en antioxidant deficiënte gemeenschap.

Correlatie studies

Correlaties van fytochemicaliën, antioxidant pigmenten, en antioxidant potentieel van stengelamaranth worden getoond in tabel 5. De correlatiecoëfficiënten in tabel 5 waren bemoedigend. We zagen een significante positieve correlatie tussen TAC (DPPH), chlorofyl ab, betacyanine, chlorofyl a, betaxanthine, betalaïne, TAC (ABTS+), chlorofyl b, en TFC. Shukla et al.34 rapporteerden ook positieve associaties in hun eerdere werk in A. tricolor. Evenzo vertoonden betacyanine, betaxanthine en betalaïne positieve en significante onderlinge verbanden en met TAC (ABTS+), chlorofyl, TFC, TAC (DPPH), en TPC, hetgeen werd bevestigd met de resultaten van onze eerdere studies in amarant8,9,20,21,22,23,24 die aangeven dat toename van een pigment direct verband hield met toename van een ander pigment. Het positieve en significante onderlinge verband tussen TAC (DPPH), pigmenten, TFC, TPC, en TAC (ABTS+) gaf aan dat pigmenten, TFC, en TPC een sterk antioxidant potentieel vertoonden. De significante negatieve associatie werd waargenomen tussen pigmenten vs. totaal carotenoïden en pigmenten vs. bèta-caroteen, terwijl totaal carotenoïden en bèta-caroteen een significante positieve associatie vertoonden met TAC (ABTS+), TAC (DPPH), TPC, en TFC, hetgeen werd bevestigd met de resultaten van onze eerdere studies in amarant20,21,22,23,24. Hieruit bleek dat de toename van een bladpigment een directe afname van de totale carotenoïden en bètacaroteen tot gevolg had. Bèta-caroteen en totale carotenoïden vertoonden een sterk antioxidantpotentieel, aangezien deze kenmerken significant en positief geassocieerd waren met TAC (ABTS+), TAC (DPPH), TPC, en TFC. Er waren positieve associaties tussen bètacaroteen en totale carotenoïden. Daarentegen werd een verwaarloosbaar onbetekenend verband waargenomen tussen vitamine C en alle bladpigmenten. Jimenez-Aguilar en Grusak29 meldden een verwaarloosbaar onbetekenend verband voor ascorbinezuur in amarant. Terwijl vitamine C positief en significant gecorreleerd was met TAC (ABTS+), TAC (DPPH), TPC, en TFC wat wijst op de sterke bijdrage van vitamine C van stengelamarant aan de antioxidantwerking. TAC (ABTS+), TAC (DPPH), TPC, en TFC hingen significant en positief met elkaar samen, evenals met vitaminen en pigmenten, wat aangeeft dat vitaminen, flavonoïden, pigmenten, fenolen sterk bijdragen aan de antioxidantwerking van amarant. In het huidige onderzoek bleek dat bladpigmenten, vitaminen, fenolen, flavonoïden een significante bijdrage leverden aan de antioxidantcapaciteit van stengelamarant.

In conclusie, stengelamaranth bladeren waren goede bronnen van kalium, calcium, magnesium, ijzer, mangaan, koper, zink, chlorofyllen, vitamine C, betacyanine, betaxanthine, TAC, betalaïne, carotenoïden, betacaroteen, eiwit, voedingsvezels, TPC, koolhydraten, en TFC. Het zou kunnen worden gebruikt als een bladgroente voor potentiële bronnen van antioxidant bladpigmenten, betacaroteen, vitamine C, fenolen, mineralen en proximaat, flavonoïden in de menselijke voeding voor het bereiken van voedings-en antioxidant sufficiëntie.