Acerola i aronia jako prozdrowotne składniki żywności funkcjonalnej. Czy pospolity polski owoc jest równie wartościowy?

Wraz ze wzrostem świadomości zdrowotnej społeczeństwa, coraz bardziej popularna staje się żywność funkcjonalna, polecana szczególnie dla osób dotkniętych lub zagrożonych chorobami przewlekłymi.

Duże międzynarodowe firmy produkujące żywność, które wcześniej koncentrowały się na pożywieniu szybkim i  wygodnym w przygotowaniu (typu „instant”), obecnie wprowadzają produkty oparte na naturalnych składnikach. Są one zazwyczaj niskokaloryczne, ale mają wysoką wartość odżywczą.

Owoce aceroli i aronii czarnej stanowią bogate źródła związków bioaktywnych, zwłaszcza witaminy C i polifenoli. Z powodu wielu korzyści prozdrowotnych, które niesie za sobą ich spożywanie, są doskonałymi kandydatami do produkcji żywności funkcjonalnej.

Acerola i aronia jako ważne źródła związków bioaktywnych

Owoce aceroli pochodzą z gatunków Malpighia glabra oraz Malpighia emarginata (rodzina: Malpighiaceae), są znane także jako „wiśnia acerola” lub „wiśnia Barbados”. Rodzaj Malpighia, należący do rodziny Malpighiaceae zawiera około 45 gatunków krzewów lub małych drzewek, które uprawiane są ze względu za słodki smak ich soczystych owoców bogatych w witaminę C i polifenole.

Rośliny te pochodzą z Ameryki Środkowej, Północnej i Południowej i są obecnie uprawiane głównie w Brazylii, Meksyku oraz niektórych częściach Azji Południowo-Wschodniej i Indii. Owoce, ze względu na krótki okres trwałości, są mrożone lub przetwarzane natychmiast po zbiorach, w celu pozyskania miąższu i klarowanego soku. Sok ma lekko cierpki smak, dlatego najkorzystniej jest go łączyć z sokami z innych owoców.

Acerola, jak powszechnie wiadomo jest ważnym źródłem witaminy C, której zawartość jest szczególnie wysoka w niedojrzałych owocach (około 2g/100g soku), natomiast podczas dojrzewania maleje (około 1g/100g soku w dojrzałych owocach). Jednym z głównych powodów spadku zawartości tej witaminy jest jej utlenianie biochemiczne. Zawartość witaminy C w owocach aceroli może się ponadto różnić w zależności od odmiany, miejsca uprawy i czynników środowiskowych.

Kolejną klasą głównych składników aceroli są związki fenolowe, w tym pochodne kwasu benzoesowego (kwas galusowy i kwas syryngowy), a także kwasy: ferulowy, galusowy i p-kumarowy  oraz  flawonoidy i antocyjany. Jako główne związki fenolowe obecne w owocach podawane są 3-O-α-ramnozydy cyjanidyny i pelargonidyny oraz kwercytryna, katechina, epikatechina, galusan epigallokatechiny i kemferol.

Podobnie jak w przypadku witaminy C, zawartość i skład związków fenolowych zależy również od etapu rozwoju i spada w miarę dojrzewania owoców. Stwierdzono, że głównymi związkami fenolowymi w niedojrzałych owocach są proantocyjanidyny. Podczas dojrzewania zawartość  tych związków zmniejsza się na rzecz antocyjanów, które są głównymi związkami polifenolowymi w dojrzałych owocach. Interesujący jest fakt, że zawartość polifenoli jest wyższa w owocach zebranych w porze suchej w porównaniu do pory deszczowej.

Ważną grupą związków bioaktywnych obecnych w aceroli są karotenoidy. Ich zawartość różni się w zależności od genotypów rośliny, ekspozycji na światło słoneczne i sezonu zbiorów. Dojrzałe owoce wykazały wyższą zawartość karotenoidów w porównaniu do niedojrzałych.

Głównymi monosacharydami znajdującymi się w owocach aceroli są fruktoza i glukoza. W owocach tych występują ponadto kwasy karboksylowe (jabłkowy oraz niewielkie ilości kwasu cytrynowego i winowego) oraz aminokwasy – głównie asparagina, alanina, prolina, kwas asparaginowy, seryna i kwas γ-aminomasłowy.

Wyniki badań wskazują, że produkty odpadowe, takie jak wytłoczyny z nasion i owoców  aceroli także są bogate w karotenoidy, antocyjany, kwasy fenolowe, flawonoidy i kwas askorbinowy.

Również aronia czarna (Aronia melnocarpa), nazywana  czasem „polską acerolą”, ze względu na wysoką zawartość witaminy C, jest ważnym źródłem wielu bioaktywnych związków o szerokim spektrum właściwości prozdrowotnych.

Aronia to krzew z rodziny Rosaceae, pochodzący z Ameryki Północnej, przeniesiony do Europy około sto lat temu. Jadalne części aronii to owoce – małe, ciemne, wiśniowe jagody, które w formie nieprzetworzonej są rzadko spożywane, ze względu na ich ściągający smak.

Owoc aronii zawiera szeroką gamę substancji odżywczych i prozdrowotnych, takich jak: cukry (glukozę, fruktozę),  pektyny, garbniki, związki wapnia i żelaza, witaminy (A, C, E, PP i inne z grupy B). Związki polifenolowe – antocyjany, proantocyjanidyny, flawonoidy i kwasy fenolowe, determinują wysoką aktywność biologiczną aronii. Do antocyjanów obecnych w owocach należą: 3-glukozyd, 3-galaktozyd, 3-ksylozyd i 3-arabinozyd cyjanidyny, 3-galaktozyd i 3-arabinozyd pelargonidyny.

Najwyższą zawartość antocyjanów odnotowano w owocach o ciemnym kolorze, jednak ich skład nie różnił się między odmianami dzikorosnącymi i uprawowymi. Różnice sezonowe mogą również mieć duży wpływ na akumulację antocyjanów

Flawonoidy obecne w aronii to głównie pochodne rutozydu,  kwercetyny,  izoramnetyny, i kemferolu, natomiast procyjanidyny to (-)-epikatechina i (+)-katechina. Wśród kwasów fenolowych dominują: chlorogenowy, ferulowy, p-kumarowy, synapowy.

Prozdrowotne właściwości owoców aceroli i aronii

Związki polifenolowe oraz witamina C obecne w owocach aceroli stanowią ważne źródło naturalnych przeciwutleniaczy, które charakteryzują się działaniem wspierającym dobrostan zdrowotny i zapobiegającym wielu chorobom, zwłaszcza cywilizacyjnym. Zarówno badania in vitro jak i in vivo wykazały korzystne właściwości przeciwutleniające soku z aceroli.

Stwierdzono ponadto, że aktywność antyoksydacyjna soku z tych owoców była wyższa w porównaniu do soków bogatych w polifenole otrzymanych z truskawek, winogron lub jabłek.

Istnieją doniesienia o wysokiej aktywności przeciwnowotworowej ekstraktu z owoców aceroli (udowodnionej m.in. na komórkach raka płaskonabłonkowy jamy ustnej). Sok z owoców aceroli okazał się skuteczny także w zapobieganiu uszkodzeniom DNA wywołanym przez nadtlenek wodoru.

Istotne jest, iż frakcja fenolowa aceroli hamuje jelitowy transport glukozy i indukowane hamowanie glukozydazy, działając w ten sposób na zapobieganie cukrzycy i powiązanych z nią powikłań, a także otyłości. Wyciąg z aceroli testowany był ponadto w warunkach hiperglikemii i hiperlipidemii u cierpiących na indukowaną cukrzycę szczurów. W porównaniu do nieleczonych zwierząt, u przyjmujących ekstrakt z aceroli odnotowano obniżenie poziomu glukozy, cholesterolu, trójglicerydów przy jednoczesnym podwyższeniu poziomu HDL.

Ekstrakty z aceroli działają ponadto ochronnie na skórę i przeciwdziałają jej fotostarzeniu. Stwierdzono, że sok z tego owocu zapobiega pigmentacji skóry poprzez zwiększenie zawartości wody w skórze i warstwie rogowej naskórka, a także przez obniżenie poziomu ekspresji enzymów  zaangażowanych w melanogenezę. Ekstrakt z aceroli wykazuje również działanie przeciwdrobnoustrojowe m.in. przeciwko Staphylococcus aureus, Pseudomonas putida, P. fluorescens, P. fragi i Brochothrix thermosphacta.

Istnieje wiele publikacji naukowych dotyczących korzyści zdrowotnych wynikających z regularnego spożywania owoców czarnej aronii i jej przetworów. Ojczyzną aronii czarnej (Aronia melanocarpa) jest Ameryka Północna. To roślina obecnie powszechnie znana i uprawiana w Europie. Krzew ten rośnie na plantacjach, sporadycznie sadzi się go w lasach. Nie ma specjalnych wymagań glebowych i nie wymusza konieczności stosowania pestycydów. Można ją więc określić jako „przyjazną dla środowiska” roślinę.

Pierwsze sadzonki sprowadzono do Polski w 1976 r. Obecnie Polska jest największym producentem aronii na świecie. Wielokrotnie donoszono o działaniu uodparniającym, antymutagennym, kardioprotekcyjnym, hepatoprotekcyjnym i przeciwnowotworowym owoców i ich ekstraktów. Ostatnie badania wykazały ich działania prozdrowotne odnotowane w chorobach sercowo-naczyniowych, hiperlipidemii, hipercholesterolemii, nadciśnieniu i cukrzycy.

Efekt terapeutyczny czarnej aronii obejmuje także jej pozytywny wpływ na homeostazę pacjentów z zespołem metabolicznym. Oprócz tego badania potwierdziły działanie przeciwzapalne i antymutagenne aronii czarnej oraz jej potencjał do znoszenia toksycznych skutków działania substancji egzogennych w organizmie człowieka.

Ekstrakty wykazały ponadto silne właściwości przeciwdrobnoustrojowe w odniesieniu do szerokiego spektrum drobnoustrojów. Wyciągi z aronii stosowane są w profilaktyce  wrzodów żołądka, dodatkowo uszczelniają naczynia krwionośne, poprawiają ich elastyczność oraz zmniejszają przepuszczalność.

Znaczenie owoców dla strefy żywności funkcjonalnej

Doskonałe właściwości prozdrowotne i odżywcze aceroli sprawiły, że jest ona coraz częściej stosowana jako składnik żywności funkcjonalnej. Najnowsze raporty z badań wykazały, że świeży sok z tego owocu zawiera 50 do 100 razy więcej witaminy C niż taka sama porcja soku pomarańczowego i jest równie bogaty w zawartość karotenoidów. Bardzo cenna dla producentów żywności  jest wysoka aktywność antyoksydacyjna i zawartość antocyjanów, przy niskim poziomie węglowodanów, które cechują ten owoc.

W Stanach Zjednoczonych Ameryki Północnej produkowane są napoje na bazie soku z aceroli, wzbogacone o bakterie probiotyczne. Stanowią one doskonałą alternatywę do obecnych na rynku produktów probiotycznych, których bazę – w większości przypadków -stanowi mleko (niewskazane dla osób z nietolerancją laktozy).

Także nasiona i wytłoczyny, powstałe podczas produkcji soku z aceroli, okazały się doskonałymi dodatkami do batoników zbożowych, które dzięki temu posiadają wysoką zawartości ważnych składników odżywczych, antyoksydantów i błonnika pokarmowego przy niskiej kaloryczności.

Ekstrakty z tego owocu są także stosowane do konserwowania mięsa. Coraz większy popyt na żywność funkcjonalną i suplementy diety na bazie aceroli (o działaniu m.in. uodparniającym, przeciwzapalnym, antyhiperglikemicznym i hepatoprotekcyjnym) obserwuje się zwłaszcza w  Stanach Zjednoczonych, Japonii, i Europie.

W produkcji żywności funkcjonalnej wykorzystywany jest także potencjał aronii. Na półkach sklepowych obecne są soki, syropy, dżemy i herbaty aroniowe oraz żywność wzbogacona tym owocem – produkty piekarnicze, chrupki i inne przekąski. W aptekach możemy zaopatrzyć się natomiast w suplementy diety na bazie aronii o działaniu niwelującym objawy grypy i przeziębienia,  przeciwzapalnym, wzmacniającym odporność.

Należy jednak zaznaczyć, że jak do tej pory nie przeprowadzono badań dotyczących potencjalnego toksycznego wpływu owoców i produktów na bazie aceroli i aronii na organizmy żywe, dlatego też nie ustanowiono dla nich bezpiecznych standardów spożycia.

Głównymi składnikami tych owoców, które w nadmiarze mogą mieć negatywny wpływ na zdrowie, są polifenole. Zagrożenie stanowić może jednak tylko regularne, długotrwałe spożywanie sproszkowanych ekstraktów, np. w suplementach diety, ponieważ nadmierna podaż polifenoli, może powodować zaburzenie równowagi redoks w organizmie. Dzieje się to poprzez intensyfikację procesów utleniania i tworzenie kompleksów metali, co prowadzić może do deficytu makro- i mikroelementów w organizmie.

Należy także wziąć pod uwagę możliwość wystąpienia interakcji z przyjmowanymi lekami. Szczególna ostrożność zalecana jest kobietom w ciąży i małym dzieciom. W przyszłości konieczne są dalsze badania, mające na celu wykazanie interakcji z innymi związkami wpływającymi na aktywność i biodostępność składników opisywanych owoców i ustalenie zalecanego poziomu ich spożycie.

dr hab. n farm. Anna Oniszczuk

mgr farm. Kamila Kasprzak

Katedra Chemii

Uniwersytet Medyczny w Lublinie

Piśmiennictwo:

1. Belwal T., Devkota H.P., Hassan H.A., Ahluwalia S., Ramadan M.F., Mocan A., Atanasov A.G. (2018). Phytopharmacology of Acerola (Malpighia spp.) and its potential as functional food. Trends in Food Science & Technology, 74, 99-106.
2. Denev P., Čiž M., Kratchanova M., Blazheva D. (2019). Black chokeberry (Aronia melanocarpa) polyphenols reveal different antioxidant, antimicrobial and neutrophil-modulating activities. Food Chemistry, 284, 108-117.
3. Grajeta H. (2004). Żywność funkcjonalna w profilaktyce chorób układu krążenia. Advances in Clinical and Experimental Medicine, 13, 503-510.  
4. Oniszczuk T., Widelska G., Oniszczuk A., Kasprzak K., Wójtowicz A., Olech M., Nowak R., Wojtunik-Kulesza K., Jóźwiak G., Waksmundzka-Hajnos M. (2019). Influence of production parameters on the content of polyphenolic compounds in extruded porridge enriched with chokeberry fruit (Aronia melanocarpa (Michx.) Open Chemistry, 17, 166-176.
5. Sidor A., Drożdżyńska A., Gramza-Michałowska A. (2019). Black chokeberry (Aronia melanocarpa) and its products as potential healthpromoting factors – An overview. Trends in Food Science & Technology, 89, 45-60.