Φυτικά εκχυλίσματα πλούσια σε ισοπρενοειδείς ενώσεις με ενδιαφέρον για τη βιομηχανία βιοενεργών συστατικών τροφίμων
Authors: Κυριακούδη Αναστασία 
Published: August 2021

Στο πλαίσιο αναζήτησης και αξιοποίησης βιοενεργών συστατικών που μπορούν να αξιοποιηθούν σε λειτουργικά τρόφιμα ή σε συμπληρώματα διατροφής, έμφαση δόθηκε στην παρούσα διατριβή, στην ανάδειξη των ισοπρενοειδών ως βιοενεργά συστατικά, στα οποία ανήκουν και τα καροτενοειδή. Συγκεκριμένα το ενδιαφέρον εστιάστηκε σε μία κατηγορία υδατοδιαλυτών αποκαροτενοειδών, των κροκινών, που απαντώνται φυσικά με τη μορφή εστέρων της κροκετίνης (C20H24O4, 8,8'-διαποκαροτενο-8,8'-διοϊκό οξύ) με σάκχαρα. Στην επιλογή αυτή συνετέλεσε το γεγονός ότι πλούσια πηγή τους είναι τα αποξηραμένα στίγματα του φυτού Crocus sativus L., που αποτελούν το ακριβότερο άρτυμα στον κόσμο, το σαφράνι. Το φυτό καλλιεργείται πάνω από 100 χρόνια σε συγκεκριμένη περιοχή της Ελλάδας (Κοζάνη) και η εμπορία του αρτύματος γίνεται με ευθύνη του Αναγκαστικού Συνεταιρισμού Κροκοπαραγωγών Κοζάνης που διασφαλίζει τη γνησιότητα και ποιότητά του. Η ανάπτυξη λειτουργικών τροφίμων ή συμπληρωμάτων διατροφής που θα περιέχουν τα βιοενεργά συστατικά του αρτύματος θα προσφέρει εναλλακτικούς τρόπους διάθεσης του προϊόντος και θα συνεισφέρει στην ανάπτυξη της τοπικής αγροτικής οικονομίας. Προς την κατεύθυνση αυτή οι επιμέρους στόχοι της διατριβής αφορούσαν (α) την καλύτερη διαχείριση του φυτικού υλικού και ως εκ τούτου τη διερεύνηση της φυσικής διακύμανσης των κροκινών και τη βελτιστοποίηση μεθόδων παραλαβής τους από την πρώτη ύλη, (β) τη διερεύνηση του βαθμού αφομοίωσης των συστατικών αυτών σε συμφωνία με το γενικότερο προβληματισμό της επιστημονικής κοινότητας για το συγκεκριμένο θέμα και (γ) την προστασία εκείνων των μορφών των υπό εξέταση χημικών ενώσεων που θα παρουσίαζαν την υψηλότερη βιοδιαθεσιμότητα για την καλύτερη αξιοποίησή τους στη βιομηχανία βιοενεργών συστατικών τροφίμων με τη βοήθεια τεχνικών όπως η ενθυλάκωση. Διερευνώντας τη φυσική διακύμανση των κροκινών, εξετάστηκε μεγάλος αριθμός αντιπροσωπευτικών δειγμάτων αποξηραμένων στιγμάτων του Crocus sativus L. στα οποία ο ποσοτικός προσδιορισμός των κροκινών πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια πρότυπων ενώσεων υψηλής καθαρότητας που απομονώθηκαν στο Εργαστήριο. Για την παραλαβή των υπό εξέταση συστατικών αξιοποιήθηκαν διαλύτες και σύγχρονες τεχνικές (υπέρηχοι) με γνώμονα τις αρχές της Πράσινης Χημείας και την προοπτική εφαρμογής τους στη βιομηχανία τροφίμων. Η παραλαβή των κροκινών βελτιστοποιήθηκε αξιοποιώντας τις δυνατότητες που προσφέρει ο Σύνθετος Πειραματικός Σχεδιασμός με εφαρμογή της Μεθοδολογίας Επιφάνειας Απόκρισης. Για την εκπλήρωση του δεύτερου στόχου εξετάστηκαν οι μεταβολές που υφίστανται οι κροκίνες (καθαρές ή σε εκχύλισμα) καθώς και το άγλυκο συστατικό, η κροκετίνη, κάτω από συνθήκες προσομοίωσης της πέψης με in vitro μοντέλο καθώς και η κυτταρική τους απορρόφηση με τη βοήθεια της Caco-2 κυτταρικής σειράς, λαμβάνοντας υπόψη τους περιορισμούς για τη χρήση πειραματόζωων στην επιστημονική έρευνα. Για την υλοποίηση του τελευταίου στόχου, η προστασία της περισσότερο βιοδιαθέσιμης κροκετίνης εξετάστηκε μέσω σχηματισμού συμπλόκου εγκλεισμού σε δεοξυχολικό οξύ που αποτελεί φυσικό συστατικό του ανθρώπινου οργανισμού. Τα ευρήματα της παρούσας διατριβής παρουσιάζουν ενδιαφέρον για τη βιομηχανία τροφίμων καθώς και τη φαρμακευτική.