Studying the antioxidant potential of plant food dyes using bioassay
Authors: Самойлов А.В. , Сураева Н.М. , Зайцева М.В. 
Published: August 2024

Замена синтетических красителей на натуральные в пищевом производстве представляется перспективной, так как потребитель заинтересован в безопасных продуктах питания. Наличие антиоксидантных свойств у натуральных пищевых красителей может быть использовано и при создании функциональных пищевых продуктов. При этом необходимо разработать методы оценки их антиоксидантного потенциала, и модели in vivo представляются наиболее актуальными и эффективными. Цель исследований была связана с оценкой антиоксидантной активности натуральных пищевых красителей Е162, Е160с и Е140 в условиях растительного биотестирования. Уровень антиоксидантной активности указанных добавок определяли по интенсивности перекисного окисления липидов в тканях корней лука репчатого на фоне индуцированного сорбиновой кислотой окислительного стресса. Все три красителя (0,1 %-ные водные растворы) в данном тесте продемонстрировали антиоксидантные свойства. В образцах с сорбиновой кислотой в дозе 100 мг/л и красителей Е162, Е160с и Е140 уровень МДА по сравнению с индивидуальным воздействием этого консерванта снизился на 80, 63 и 65 % соответственно. Однако такая высокая концентрация кислоты вызывала острые токсичные эффекты в корнях, особенно в образцах с Е162. После снижения концентрации консерванта до 50 мг/л эти негативные процессы были преодолены, и в образцах с красителями по-прежнему фиксировали антиоксидантный потенциал, хотя и менее выраженный. Эти данные также демонстрировали защитные функции данных добавок в отношении токсичных эффектов консерванта сорбиновой кислоты при условии их совместного присутствия в составе пищевого продукта. После термической обработки (90 °С, 30 мин) визуальные потери цвета были зафиксированы в растворе с красителем Е162, а концентрация основных пигментов бетацианинов в этих образцах снизилась на 80 %, тогда как бетаксантинов повысилась на 10 %. Оказалось, что после данного нагревания антиоксидантный потенциал растворов красителей даже увеличился в образцах Е162 и Е160с на 4 и 6 % соответственно.

Replacing synthetic dyes with natural ones in food production seems promising, since consumers are interested in safe food products. The presence of antioxidant properties in natural food dyes can also be used in the creation of functional food products. At the same time, it is necessary to develop methods for assessing their antioxidant potential, and in vivo models seem to be the most relevant and effective. The purpose of the research was to evaluate the antioxidant activity of natural food dyes E162, E160c and E140 under plant bioassay. The level of antioxidant activity of these additives was determined by the intensity of lipid peroxidation in the tissues of onion roots against the background of sorbic acid-induced oxidative stress. All three dyes (0.1 % aqueous solutions) demonstrated antioxidant properties in this test. Samples with sorbic acid at a dose of 100 mg/l and dyes E162, E160c and E140, the level of MDA compared to individual exposure to this preservative decreased by 80, 63 and 65 %, respectively. However, such a high acid concentration caused acute toxic effects in the roots, especially in samples with E162. After reducing the concentration of the preservative to 50 mg/l, these negative processes were overcome, and antioxidant potential was still detected in samples with dyes, although less pronounced. These data also demonstrated the protective effects of these additives against the toxic effects of the preservative sorbic acid when present together in the food product. After heat treatment (90 єС, 30 min), visual loss of color was recorded in the solution from the E162 dye, and the concentration of the main pigments betacyanins in these samples decreased by 80 %, while betaxanthins increased by 10 %. It turned out that after this heating, the antioxidant potential of dye solutions even increased in samples E162 and E160c by 4 and 6%, respectively.