Определение суммарного содержания фенольных антиоксидантов в модельных смесях по методу Фолина-Чокальтеу и по методу FRAP

Abstract

The total content of phenolic antioxidants (PhA) in tea, wine and other foodstuffs is usually determined without their separation. Active oxidizing agents, mainly Folin-Ciocalteu reagent (FC), are used as group reagents. The results obtained with the FC assay and recalculated to the standard substance vary significantly from the results obtained with the other spectrophotometric assays such as the FRAP assay. In order to elucidate the real reason of the above-mentioned discrepancies, the authors have analyzed the water solutions with the known PhA total content (10-5–10 -4 mol/dm3). The correct results were obtained only for one-component solutions. For the model mixtures containing 2 or 3 components, the results of c. measurement with the standard FC procedure were distorted with significant systematic errors. When the universally used standard (gallic acid) has been applied, the error values (.с) were positive to the point of 50 % rel.; for the other standards the corresponding errors were much greater (by modulo). The main source of systematic errors during the PhA total content estimation was an intragroup selectivity of the signals. This effect could be related to the reaction stoichiometry features when FC reacts with the individual polyphenols. The subsidiary source of the systematic errors was the non-additivity of the light absorbance by the reaction products (reduced forms of the FC-reagent). For some mixtures, the deviations from the additivity were near 20% rel., this effect was detected for the first time. The substitution of the FC reagent with a less active oxidizing agent (FRAP reagent: Fe3+ + 2,2’-dipyridil) during c. determination depressed the intragroup selectivity of the signals and totally prevented the non-additivity of the light absorbance. These effects assured more correct estimates of the total PhA content (.с < 25 %). In addition, the FPAP assay is more sensitive and more specific method to determine the total polyphenols than the widely used FC assay. Therefore, authors recommend replacing the FC assay with the FRAP assay in the food industry to improve the quality control performance of tea, wines and other foodstuffs.

Суммарное содержание фенольных антиоксидантов (ФА) в пищевых продуктах обычно определяют без разделения смесей ФА, используя реактив Фолина-Чокальтеу (ФЧ) в качестве группового реагента. Как правило, результаты анализа, полученные методом ФЧ и выраженные в пересчете на стандартное вещество (Хст), намного выше результатов анализа тех же продуктов другими спектрофотометрическими методами, в частности методом FRAP(ferric reducing antioxidant power). Чтобы выяснить причины наблюдаемых расхождений, провели сопоставительный анализ водных растворов с известным содержанием ФА (10 -5 –10 -4 моль/л). Методом ФЧ правильные результаты удается получить только в ходе анализа однокомпонентных растворов. Суммарное содержание ФА в модельных смесях методом ФЧ определяется с большими систематическими погрешностями (.с). При использовании галловой кислоты в качестве Хст значения .с доходят до 50 % отн., результаты анализа обычно завышены. Применение других Хст ведет к еще большим (по модулю) погрешностям. Установлено, что главным источником этих погрешностей является внутригрупповая селективность сигналов, вероятно обусловленная разной стехиометрией окис­ления индивидуальных ФА. Дополнительным источником погрешностей является неаддитивность светопоглощения продуктов восстановления реактива ФЧ смесями ФА; этот эффект выявлен впервые. Для некоторых смесей отклонения от аддитивности (ОА) доходят до 20 %. Таким образом, независимо от природы выбранного стандарта метод ФЧ не позволяет правильно оценить суммарное содержания ФА в неразделенных смесях. Переход к методу FRAP (система Fe3+ + 2,2’-дипиридил) обеспечил снижение внутригрупповой селективности и аддитивность сигналов. Анализ модельных смесей ФА по методу FRAP дает более правильные результаты (.с < 25%). Кроме того, метод FRAP более чувствителен и более специфичен для данной группы аналитов. Поэтому замена метода ФЧ методом FRAP должна повысить надежность контроля качества чая, вин и других пищевых продуктов по показателю «суммарное содержание полифенолов».