Chromatographic analysis of lignans supplemented in foods

Abstract

Fytoestrogeenit ovat kasvimateriaalista peräisin olevia yhdisteitä, joilla on ihmisen estrogeeni-hormonin kaltaista aktiivisuutta. Fytoestrogeenit voidaan jakaa kolmeen pääryhmään, joista yksi merkittävä ryhmä on lignaanit. Lignaaneilla on todettu olevan antioxidatiivisia, antiviraalisia ja antibakteriaalisia ominaisuuksia. Niillä on todettu olevan myös positiivisia vaikutuksia hormoniperäisten syöpien ehkäisyssä. Näiden ominaisuuksien vuoksi lignaaneja pyritään hyödyntämään esimerkiksi aktiivisina ainesosina funktionaalisissa elintarvikkeissa.

Tässä työssä tutkittiin lignaanin, hydroksimatairesinolin (HMRlignanTM) kemiallisia ominaisuuksia ja soveltuvuutta eri ruoka-aineisiin. Työn tarkoituksena oli selvittää ruoka-aineisiin lisätyn hydroksimatairesinolin kemiallista pysyvyyttä erilaisissa säilytys- ja prosessointioloissa sekä tutkia lignaanin liukoisuutta erilaisiin liuottimiin.

Hydroksimatairesinolin analysoimiseksi ruoka-aineista käytettiin korkean erotuskyvyn omaavaa nestekromatografista menetelmää. Menetelmä validoitiin ennen varsinaista analysointia ICH-ohjeiston mukaisesti. Validoinnissa tutkittiin kromatografiamenetelmän spesifisyys, lineaarisuus, tarkkuus, oikeellisuus sekä detektointi- ja määritysrajat tutkittavalle lignaanille.

Käytetty menetelmä soveltui hyvin lignaanin analysoimiseen ruoka-aineista. Hydroksimatairesinolin vesiliukoisuuden todettiin olevan noin 1 mg/ml. Tutkimukset osoittivat hydroksimatairesinolin olevan stabiili alle 50ºC:en lämpötiloissa. Korkeammissa lämpötiloissa hydroksimatairesinoli oli stabiili jauhemuodossa lisättynä.

Phytoestrogens are plant derived compounds that are structurally similar to mammalian estrogens. Phytoestrogens can be classified into three main groups, namely isoflavones, lignans and coumestans. Lignans have been found to have anti-oxidative, antiviral and antibacterial activity. They have also been found to possess positive effects in hormone-related cancer prevention. Because of these bioactive properties, lignans may be utilized, for example, as ingredients in functional foods.

In this study, the chemical and physical properties of the lignan hydroxymatairesinol (HMRlignanTM) were investigated. The suitability of HMRlignanTM in different food matrices was studied. The aim of this study was to investigate the chemical stability of the HMRlignan™ in supplemented foods under different storage and baking conditions, and to study the solubility in water and different solvents.

HMRlignan™ was analyzed in the food material by a high performance liquid chromatographic method. The method was validated according to the ICH guidelines prior to the analysis. In the validation studies the method specificity, linearity, precision, accuracy and the limits of detection and quantitation were observed.

The developed chromatographic method was found to be suitable for the lignan analysis in foods. The water solubility of HMRlignan™ was found to be approximately 1 mg/ml. The study showed that hydroxymatairesinol is stable at temperatures lower than 50ºC. At higher temperatures, as during the baking process, the lignan was found to be stabile when added as powder.