Study of inflorescences of broccoli (Brassica oleracea L. var. Italica) at phenolic compounds and antioxidant activity

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Introduction. Brassicaceae vegetables are considering as functional foods owing to their unique chemical composition health-promoting properties. In particular, broccoli (Brassica oleracea L. var. italica) has been particularly prizing for their highly amount of bioactive constituents, as such secondary metabolites: glucosinolates, phenolic compounds. Numerous in vitro and in vivo studies demonstrated that broccoli possess various biological properties, including antioxidant, anticancer, anticancer, antimicrobial, antiinflammatory, antidiabetic activities. Objective: to study the qualitative composition and quantitative content of phenolic compounds and determination of the antioxidant activity in broccoli. Material and methods. The phenolic profile was determined by methods: chromatography in a thin sorbent layer, spectrophotometry, ultra-performance liquid chromatography coupled with photodiode array and triple-quadrupole mass spectrometry detector (MS/MS). Antioxidant activity determined by coulometry using electrically generated bromine. Results and discussion. The component composition of broccoli is represented by flavonoids (rutin, quercetin), derivatives of ferulic and sinapic acids, glucosinolates (4-methoxyglucobrassicin, neoglucobrassicin). The content of tannins was 0.73±0.06%, the total quantity of hydroxycinnamic acids converted to chlorogenic acid was 2.81±0.053% in absolutely dry raw materials of broccoli cabbage. Antioxidant activity was 2749.06±113.69 mg of rutin/100 g of dry raw material. Conclusion. Broccoli is rich in bioactive compounds and are a potential source of natural antioxidants.

About the authors

Daria Alekseevna Potapova

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Author for correspondence.
Email: 79166851211@ya.ru
Assistant of the Department of the Рharmaceutical Natural Science

Tamara Danilovna Rendyuk

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: aramat_17@mail.ru
Аssociate Professor of the Department of the Pharmaceutical Natural Science

References

  1. Moreno D.A., Carvajal M., Lopez-Berenguer C., Garcia-Viguera C. Chemical and biological characterisation of nutraceutical compounds of broccoli. J. Pharm. Biomed. Anal. 2006; 41: 1508-22. doi: 10.1016/j.jpba.2006.04.003.
  2. Vasanthi H.R., Mukherjee S., Das D.K. Potential Health Benefits of Broccoli - A Chemico-Biological Overview. Med. Chem. 2009; 9: 749-59. doi: 10.2174/138955709788452685.
  3. Le TN, Luong HQ, Li H-P, Chiu C-H, Hsieh P-C. Broccoli (Brassica oleracea L. var. italica) Sprouts as the Potential Food Source for Bioactive Properties: A Comprehensive Study on In Vitro Disease Models. Foods. 2019; 8 (11): 532. DOI: 10.3390/ foods8110532
  4. Podsedek A. Natural antioxidants and antioxidant capacity of Brassica vegetables: A review. LWT. 2007; 40: 1-11. doi: 10.1016/j.lwt.2005.07.023.
  5. Granado F., Olmedilla B., Herrero C., Perez-Sacristan B., Blanco I., Blazquez S. Bioavailability of carotenoids and tocopherols from broccoli: In vivo and in vitro assessment. Exp. Biol. Med. 2006; 231: 1733-8. doi: 10.1177/153537020623101110.
  6. Verkerk R., Schreiner M., Krumbein A., Ciska E., Holst B., Rowland I., De Schrijver R., Hansen M., Gerhauser C., Mithen R., Dekker M. Glucosinolates in Brassica vegetables: the influence of the food supply chain on intake, bioavailability and human health. Mol Nutr Food Res. 2009; 53 (2): 219. DOI: 10.1002/ mnfr.200800065.
  7. Abbaoui B., Lucas C.R., Riedl K.M., Clinton S.K., Mortazavi A. Cruciferous vegetables, isothiocyanates, and bladder cancer prevention. Mol Nutr Food Res. 2018; 62 (18): e1800079. doi: 10.1002/mnfr.201800079.
  8. Armah C.N., Derdemezis C., Traka M.H., Dainty J.R., Doleman J.F., Saha S., Leung W., Potter J.F., Lovegrove J.A., Mithen R.F. Diet rich in high glucoraphanin broccoli reduces plasma LDL cholesterol: Evidence from randomised controlled trials. Mol. Nutr. Food Res. 2015; 59: 918-26. doi: 10.1002/mnfr.201400863.
  9. Favela-Gonzalez K.M., Hernandez-Almanza A.Y., De la Fuente-Salcido N.M. The value of bioactive compounds of cruciferous vegetables (Brassica) as antimicrobials and antioxidants: A review. J. Food Biochem. 2020; 44: e13414. doi: 10.1111/jfbc.13414.
  10. Herr I., Buchler M.W. Dietary constituents of broccoli and other cruciferous vegetables: Implications for prevention and therapy of cancer. Cancer Treat. Rev. 2010; 36: 377-83. doi: 10.1016/j.ctrv.2010.01.002.
  11. Le T.N., Sakulsataporn N., Chiu C.-H. Polyphenolic Profile and Varied Bioactivities of Processed Taiwanese Grown Broccoli: A Comparative Study of Edible and Non-Edible Parts. Pharmaceuticals. 2020; 13: 82. doi: 10.3390/ph13050082
  12. Lin L.Z., Harnly J.M. Identification of the phenolic components of collard greens, kale, and chinese Broccoli. J. Agric. Food Chem. 2009; 57: 7401-8. doi: 10.1021/jf901121v.
  13. Moreira-Rodriguez M., Nair V., Benavides J., Cisneros-Zevallos L., Jacobo-Velazquez D.A. UVA, UVB Light Doses and Harvesting Time Differentially Tailor Glucosinolate and Phenolic Profiles in Broccoli Sprouts. Molecules. 2017; 22: 1065. doi: 10.3390/molecules22071065.
  14. Cieslik E., Leszczynska T., Filipiak-Florkiewicz A., Sikora E., Pisulewski PM. Effects of some technological processes on glucosinolate contents in cruciferous vegetables. Food Chem. 2007; 105 (3): 976-81. doi: 10.1016/j.foodchem.2007.04.047.
  15. Maldini M., Baima S., Morelli G., Scaccini C., Natella F. A liquid chromatography-mass spectrometry approach to study “glucosinoloma” in broccoli sprouts. J. Mass Spectrom. 2012; 47: 1198-206. doi: 10.1002/jms.3028.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Structural formulas of phenolic compounds identified in inflorescences of broccoli: 1 – synaptic acid, 2 – ferulic acid, 3 – 4-methoxyglucobrassicin, 4 – neoglucobrassicin

Download (62KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».