Sebagai buah yang ditanam secara luas dan dikonsumsi di seluruh dunia, apel tidak hanya memiliki selera yang baik, tetapi juga kaya akan berbagai bahan bioaktif yang memiliki manfaat kesehatan yang signifikan. Industri ekstrak apel sangat penting untuk penelitian dan penerapan bahan aktif dalam apel. Ada perbedaan dalam konten bahan aktif di antara varietas apel yang berbeda karena latar belakang genetiknya, lingkungan budidaya, dan faktor -faktor lainnya.
1. Gambaran Umum Bahan Aktif Utama dalam Apel
Bahan aktif dalam apel terutama termasukpolifenol(seperti anthocyanin, asam klorogenik, epicatechin), flavonoid (termasuk quercetin), vitamin, mineral, dan serat makanan. Bahan -bahan ini memberikan apel dengan berbagai fungsi fisiologis seperti antioksidan, anti - inflamasi, dan perlindungan kardiovaskular.[1-2]Dalam industri ekstrak tanaman, polifenol dan flavonoid telah menarik perhatian terbanyak karena aktivitasnya yang tinggi dan prospek aplikasi yang luas.
2. Perbedaan bahan aktif antara berbagai varietas apel
2.1 Perbedaan Variasi dalam Konten Anthocyanin
Antosianin adalah zat polifenolik penting dalam apel, yang dikenal karena sifat antioksidannya yang kuat. Penelitian menunjukkan bahwa konten procyanidin bervariasi secara signifikan di seluruh varietas apel.
Delicious: Penelitian telah menunjukkan bahwa konten anthocyanin dalam kulit apel lezat merah relatif tinggi. Sebuah studi yang menggunakan metode HPLC menemukan bahwa kandungan anthocyanin B2 dalam kulit apel Red Fuji berada pada tingkat yang relatif tinggi di antara beberapa apel, mulai dari 275,24 hingga 548,42 μ g/g, sedangkan konten dalam daging adalah 90,19 hingga 247,06 μ g/g.[3] Studi lain menunjukkan bahwa buah matang dari 'bintang merah baru' dan 'fuji' (jenis Fuji merah) memiliki kandungan anthocyanin yang tinggi, dengan konsentrasi 4,232-7,307mg/g (FW) dalam kulit dan 0,525-1,034mg/g (FW) dalam daging.[4]
②GALA: Dibandingkan dengan beberapa varietas liar atau varietas yang dibudidayakan spesifik, apel gala mungkin memiliki kadar kandungan antosianin yang relatif lebih rendah. Penelitian telah menemukan bahwa kandungan asam klorogenik, anthocyanin B2, dan epicatechin dalam daging apel liar Xinjiang (Malus sieversii) jauh lebih tinggi daripada varietas yang dibudidayakan secara lokal seperti gala.[5]Di antara mereka, isi anthocyanin B2 di beberapa strain apel liar Xinjiang secara signifikan lebih tinggi daripada dalam varietas gala.
③ Apel Green (seperti buah ular hijau): Apel hijau biasanya memiliki rasa yang lebih asam, dan konten bahan aktifnya juga menunjukkan karakteristik yang berbeda. Kandungan anthocyanin dalam buah ular hijau (2,35%) secara signifikan lebih tinggi daripada di Fuji merah (0,92%), menunjukkan bahwa apel hijau mungkin memiliki keuntungan dalam komponen polifenol tertentu.
Perbedaan antara varietas liar dan budidaya layak mendapat perhatian khusus. Sebuah studi tentang 25 apel liar Xinjiang dan 3 varietas apel lokal (termasuk gala) menunjukkan bahwa kandungan 9 flavonoid yang terdeteksi dalam daging apel liar Xinjiang jauh lebih tinggi daripada varietas yang dibudidayakan secara lokal. Misalnya, kandungan epicatechin dari strain tertentu dari apel liar di Xinjiang (seperti GL183) bahkan 82,13 kali lebih tinggi dari gala.[5] Dua belas jenis flavonoid, termasukprocyanidinB1, B2, dan B4, juga terdeteksi dalam enam varietas apel kecil (seperti Longshuai, Longhong, dan Longqiu) di Cina timur laut. Isi epicatechin berkisar antara 10,20 hingga 73,77 mg/kg, dengan perbedaan yang signifikan di antara varietas yang berbeda.[6]
2.2 Perbedaan Variasi antara Asam Fenolik dan Flavonol
Selain anthocyanin, ada juga perbedaan dalam zat polifenol lainnya di antara varietas yang berbeda.
Asam fenolik: Asam klorogenat adalah salah satu asam fenolik utama dalam apel.[2]Penelitian telah menemukan bahwa asam klorogenik adalah fenol monomer yang paling melimpah pada non - terkonsentrasi mengurangi jus apel (NFC). Kandungan asam klorogenik dalam daging apel liar Xinjiang juga jauh lebih tinggi daripada varietas gala yang dibudidayakan secara lokal.[5]
Huyketol (seperti quercetin dan rutin): Studi tentang apel kecil timur laut telah menunjukkan bahwa konten turunan quercetin, seperti quercetin galactoside dan quercetin glucoside, sangat bervariasi di antara varietas yang berbeda. Misalnya, konten quercetin galactoside berkisar dari 5,36 hingga 88,38 mg/kg, dan konten quercetin glikosida berkisar antara 11,82 hingga 49,64 mg/kg. Komponen flavonol ini berkontribusi pada aktivitas antioksidan apel secara keseluruhan.
2.3 Perbedaan Variasi dalam Kapasitas Antioksidan
Perbedaan bahan aktif secara langsung mengarah pada berbagai tingkat kapasitas antioksidan di antara berbagai varietas apel.
Sebuah studi secara khusus membandingkan komposisi polifenol dan kapasitas antioksidan (diukur dengan kemampuan pemulungan radikal bebas DPPH dan ABTS) dari 15 jus apel NFC dan menemukan bahwa:
Kemampuan pemulungan radikal bebas DPPH dari jus apel "jonagin" adalah yang tertinggi (89,1%).
Kemampuan pemulungan radikal bebas ABTS dari jus apel "Qiuxiang" adalah yang terkuat (92,6%).[2]
Studi ini juga menunjukkan bahwa anthocyanin adalah kontributor utama kapasitas antioksidan in vitro jus apel NFC. Terutama, tiga fenol monomerProcyanidin B2, Epicatechin, dan Epicatechin Gallate menunjukkan kemampuan memulung radikal bebas DPPH yang kuat; Kemampuan pemulungan radikal ABTS lebih tergantung pada total konten fenolik.
Another study compared the antioxidant capacity of Yamagata, Hongmantang (red skin and red meat), and Fuji apples at different developmental stages and found that the antioxidant capacity was as follows: Yamagata>Hongmantang>Fuji. [1] Dan ada korelasi positif yang kuat antara kandungan zat fenolik dan kapasitas antioksidan.
3. Faktor -faktor yang mempengaruhi kandungan bahan aktif dalam apel
Isi bahan aktif dalam apel tidak hanya tergantung pada varietas, tetapi juga pada berbagai faktor:
- Bagian Buah: Distribusi bahan aktif di berbagai bagian apel sangat tidak rata. Beberapa penelitian telah secara konsisten menunjukkan bahwa kontenpolifenol(seperti anthocyanin dan flavonol), fenol total, dan total flavonoid dalam kulit buah secara signifikan lebih tinggi daripada di bubur buah.[3-4]Sebagai contoh, dilaporkan bahwa kandungan polifenol total dalam kulit apel "mahkota emas" (115.52mggae/100g) lebih dari 2,6 kali dari daging (44,33mggae/100g); Kandungan flavonoid total kulit buah (291.19mg/100g) lebih dari 3,3 kali dari pulp buah (87.38mg/100g). Total kandungan flavonoid dalam kulit apel "Red Fuji" (617,86mg/100g) jauh lebih tinggi dari pada biji mereka (84,05mg/100g) dan daging. Oleh karena itu, sangat penting untuk sepenuhnya memanfaatkan kulit dan bahkan residu buah selama pemrosesan dan ekstraksi.
- Tahap Pengembangan Buah: Kandungan bahan aktif berubah secara dinamis dengan perkembangan buah.[4]Penelitian telah menemukan bahwa selama pengembangan buah 'Fuji' dan 'New Red Star', kandungan anthocyanin dalam peningkatan kulit pada tahap awal pengembangan, mencapai nilai tertinggi pada akhir Mei, kemudian berkurang, dan stabil setelah pertengahan Juli; Kandungan anthocyanin di bubur buah telah berkurang dan tetap stabil sejak pertengahan Agustus. Sebuah studi juga jelas menunjukkan bahwa totalnyapolifenol, flavonoid, anthocyanin, dan kapasitas antioksidan apel lebih tinggi pada tahap buah muda, dan bahan aktif menunjukkan tren penurunan dengan proses pengembangan. Isi anthocyanin meningkat dengan pengembangan buah.
-
Wilayah dan Lingkungan: Apel dari area yang berbeda, bahkan jika varietas yang sama, mungkin memiliki perbedaan dalam bahan aktifnya karena faktor -faktor seperti iklim, tanah, dan metode budidaya. Penelitian apel liar di Xinjiang dan apel kecil di timur laut Cina telah mengungkapkan keunikan dan keragaman bahan aktif dalam sumber daya Apple dari berbagai daerah. [5-6]
4. Wawasan dan Aplikasi untuk Industri Ekstrak Tanaman
Perbedaan signifikan dalam bahan aktif di antara varietas apel yang berbeda memberikan arah dan tantangan penting bagi industri ekstrak tanaman:
4.1 Pemilihan Varietas Bahan Baku: Industri harus secara akurat memilih varietas apel berdasarkan bahan aktif target. Jika ekstrak konten anthocyanin ketinggian tinggi diperlukan, prioritas dapat diberikan pada strain spesifik Fuji merah, apel liar Xinjiang, atau apel hijau. Jika perhatian diberikan pada asam klorogenik atau epicatechin, potensi sumber daya apel liar di Xinjiang sangat besar. Sangat penting untuk membangun sistem penelusuran yang jelas untuk bahan baku, termasuk variasi, asal, dan periode panen.
4.2 Fokus bagian pemrosesan: Mengingat bahwa konten bahan aktif dalam kulit jauh lebih tinggi dari pada daging, produksi ekstrak harus memprioritaskan penggunaan pemrosesan apel dengan produk - (seperti kulit dan pomace). Ini meningkatkan efisiensi ekstraksi dan nilai ekonomi sambil selaras dengan konsep ekonomi sirkular.
4.3 Optimalisasi Teknologi Proses: Proses ekstraksi bahan aktif yang berbeda harus dioptimalkan secara khusus. Misalnya, deteksianthocyanin b2sering dilakukan dengan metode HPLC, dengan kondisi kromatografi kolom fenomeneks Luna C18; Fase gerak A: larutan asam fosfat 0,5%, fase B: asetonitril air (50:50, v/v); Laju aliran: 1.0ml/mnt; Suhu kolom: 30 derajat; Panjang Gelombang Deteksi: 280nm. Dalam produksi, perlu untuk mengeksplorasi teknologi ekstraksi, pemisahan, dan pemurnian yang cocok untuk skala - besar, efisiensi - tinggi, dan dapat memaksimalkan retensi aktivitas.[3]
4.4 Standardisasi dan Sertifikasi Produk: Karena variabilitas produk alami, industri perlu memperkuat kontrol kualitas, menetapkan rentang konten standar berdasarkan data ilmiah, dan memastikan stabilitas dan keandalan potensi berbagai batch produk. Pada saat yang sama, dalam penelitian kedalaman - tentang ketersediaan hayati dan kemanjuran klinis ekstrak dari berbagai varietas memberikan dasar yang kuat untuk pengembangan produk.
Kemajuan dalam biologi molekuler, metabolomik, dan teknologi lainnya akan memperdalam pemahaman kita tentang jalur biosintesis dan mekanisme pengaturan bahan aktif dalam apel, memfasilitasi pemuliaan varietas baru dengan peningkatan konten bioaktif. Eksplorasi kedalaman - dari mekanisme kemanjuran kesehatan manusiaEkstrak apelJuga akan memperluas aplikasinya di nilai tinggi - - yang ditambahkan, produk kesehatan, kosmetik, dan bidang lainnya. Untuk detail lebih lanjut, silakan terhubung dengan Serrisha dari AppChem. (E-mail:cwj@appchem.cn;+86-138-0919-0407)
Referensi:
[1] Guo Ziwei, Hou Wenhe, Fu Hongbo. Perubahan zat fenolik dan kapasitas antioksidan selama pengembangan buah dari berbagai varietas apel [J]. Ilmu Pertanian Shandong, 2021, 53 (11): 35-44. Doi: 10.14083/j.issn.1001-4942.2021.11.006.
[2] Wang Yangi, Guo Yurong, Wang Yongtao. Analisis komposisi fenolik dan aktivitas antioksidan jus apel NFC dari berbagai kultivar [J]. Jurnal Institut Ilmu dan Teknologi Pangan Cina, 2020, 20 (05): 74-83. Doi: 10.16429/j.1009-7848.2020.05.010.
[3] Wang Jiao, Song Xinbo, Liu Chenghang, Liu Dailin. Penentuan HPLC Proanthocyanidin B2 dalam berbagai varietas apel [J]. Ilmu Makanan, 2012, 33 (24): 293-295.
[4] Nei Lanchun, Sun Jianshe, LV Xia. Isi dan perubahan dinamis procyanidin dalam buah kultivar yang berbeda dari malus domestica [j]. Jurnal Sumber Daya dan Lingkungan Tanaman, 2004, (01): 16-18.
[5] Dia Tianming, ni Weiru, Liu Qing. Analisis tentang jenis dan isi flavonoid di buah apel liar Xinjiang [J]. Shandong Agricultural Sciences, 2017, 49 (03): 46-51. Doi: 10.14083/j.issn.1001-4942.2017.03.009.
[6] Liu Chang, Zhao Jirong, Wang Kun. Analisis komponen flavonoid dan isi buah apel yang berbeda di timur laut Cina [J]. Hutan oleh - produk dan spesialisasi di Cina, 2020, (05): 25-28. Doi: 10.13268/j.cnki.fbsic.2020.05.007.