Natural Pigments: Carotenoids, Anthocyanins, and Betalains — Characteristics, Biosynthesis, Processing, and Stability

Delgado‐Vargas, Francisco; Jimenez, Adriana; Paredes‐López, Octavio

doi:10.1080/10408690091189257

Cited by 1,108 publications

(717 citation statements)

References 430 publications

Supporting

Mentioning

577

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…β-Carotene is a highly unsaturated molecule composed of many conjugated double bonds. It is very susceptible to oxidation (32). Many factors affect β-carotene stability, including temperature (thermal degradation), light intensity (photo-oxidative degradation), oxygen level (oxidative degradation), and enzymes (enzymatic oxidative degradation) (33)(34)(35).…”

Section: Significancementioning

confidence: 99%

Elevated vitamin E content improves all- trans β-carotene accumulation and stability in biofortified sorghum

Che

Zhao

Glassman

et al. 2016

Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.

View full text Add to dashboard Cite

Micronutrient deficiencies are common in locales where people must rely upon sorghum as their staple diet. Sorghum grain is seriously deficient in provitamin A (β-carotene) and in the bioavailability of iron and zinc. Biofortification is a process to improve crops for one or more micronutrient deficiencies. We have developed sorghum with increased β-carotene accumulation that will alleviate vitamin A deficiency among people who rely on sorghum as their dietary staple. However, subsequent β-carotene instability during storage negatively affects the full utilization of this essential micronutrient. We determined that oxidation is the main factor causing β-carotene degradation under ambient conditions. We further demonstrated that coexpression of homogentisate geranylgeranyl transferase (HGGT), stacked with carotenoid biosynthesis genes, can mitigate β-carotene oxidative degradation, resulting in increased β-carotene accumulation and stability. A kinetic study of β-carotene degradation showed that the half-life of β-carotene is extended from less than 4 wk to 10 wk on average with HGGT coexpression.β-carotene accumulation | β-carotene stability | vitamin E | HGGT | biofortified sorghum T he importance of vitamin A for human health has been widely addressed (1-6). A 2009 Global Report (7) summarized vitamin A as being "vital for survival and sight; to boost the immune system, vitamin A is a critical micronutrient for survival and physical health of children exposed to disease." In Africa, malnutrition is a serious challenge, but micronutrient deficiency also plays a dominant role in the overall food security of that continent. Based on this global report, the five countries having the highest proportions of preschool age children with vitamin A deficiency were all located in Africa: 95.6% in Sao Tome and Principe, 84.4% in Kenya, 75.8% in Ghana, 74.8% in Sierra Leone, and 68.8% in Mozambique. Sorghum (Sorghum bicolor L.) is one of the most important staple foods for an estimated 500 million people, primarily those living in arid and semiarid areas. In Africa, it is the second most important cereal; about 300 million people rely on it as their daily staple food. Although sorghum is gluten-free and could be an attractive replacement for wheat-allergy sufferers, it is considered a nutrient-poor crop (8, 9) with very low amounts of β-carotene (10). The improvement of micronutrients in food crops has attracted considerable attention, and significant advances have been made in a range of major crops (11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20)(21)(22). Nutritional improvement in sorghum was undertaken a decade ago (23, 24); however, progress has lagged behind the progress in other crops. One reason was the recalcitrance of sorghum to genetic modification via transformation. Recent improvements in sorghum transformation have largely overcome this barrier and offer an alternative approach to genetic improvements in sorghum (25).One of our objectives is to develop sorghum lines with enhanced and stabilized provitamin A (β-car...

show abstract

Section: Significancementioning

confidence: 99%

Elevated vitamin E content improves all- trans β-carotene accumulation and stability in biofortified sorghum

Che

Zhao

Glassman

et al. 2016

Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…O grau de glicosilação é outra característica estrutural que favorece a estabilidade dessas moléculas, sendo as diglicosiladas mais estáveis do que as monoglicosiladas. As antocianinas aciladas retêm melhor a cor, mesmo em pH alcalino ou sob ação de outros fatores como aquecimento, luz e SO 2 [6,8,10]. INAMI et al [9] constataram que antocianinas aciladas, em sistema modelo (bebida), apresentaram maior estabilidade à luz e ao calor.…”

Section: Figura 1 Teor De Antocianinas Totais Da Polpa De Pitanga Rounclassified

Efeito da luz e da temperatura de congelamento sobre a estabilidade das antocianinas da pitanga roxa

Lima¹,

Mélo²,

Lima³

2005

Ciênc. Tecnol. Aliment.

View full text Add to dashboard Cite

-INTRODUÇÃOFrente a atual tendência mundial em usar pigmentos naturais como corantes para alimentos, ênfase tem sido dado a busca de fontes economicamente viáveis. Neste contexto, destacam-se as antocianinas, compostos fenólicos derivados do cátion favilium, pertencentes ao grupo dos flavonóides, largamente distribuídas na natureza, que conferem a muitos vegetais as várias nuanças de cores entre laranja, vermelho e azul [8]. O interesse por estes pigmentos decorre também de evidências relacionadas ao seu potencial benéfico à saú-de em virtude de sua ação antioxidante [7,21].O uso de extratos antociânicos como corantes naturais é limitado em decorrência da grande instabilidade desses compostos a vários fatores, dentre os quais destacam-se a luz e a temperatura de congelamento. A instabilidade à luz do extrato antociânico purificado do açaí foi constatado por BOBBIO et al. [3]. SILVA, MENEZES & GUEDES [18] fazem referência a redução do teor de antocianinas em polpa de acerola, congelada por 6 meses.A pitangueira, fruteira nativa das regiões Sul e Sudeste do Brasil, cujos frutos são bastante apreciados devido ao seu sabor doce e ácido agradável e aroma peculiar intenso, tem se adaptado favoravelmente às condições climáticas e edáficas da região Nordeste. Durante o processo de maturação da pitanga, a cor do epicarpo evolui de verde a vermelha, podendo chegar até quase negra [2]. No Brasil não se conhecem variedades perfeitamente definidas de pitangueira e em Pernambuco, é comum encontrar fruto de coloração variando de alaranjada a avermelhada [12]. No entanto, estes autores relatam a existência de pitanga de cor roxa, pigmentação decorrente da presença de antocianinas [14]. Frente à escassez de estudos sobre o pigmento antociânico da pitanga roxa, este trabalho teve como objetivo avaliar a sua estabilidade à luz e à temperatura de congelamento. -MATERIAL E MÉTODOS -Preparo das amostrasPitangas roxas, no estádio maduro, procedentes de um pomar localizado em Paratibe-PE, foram colhidas no período da manhã. Os frutos (2Kg) foram transformados em polpa utilizando uma centrífuga doméstica. Parte desta polpa, acondicionada em potes plásticos (30g), foi armazenada sob congelamento (-18ºC), em "freezer". A outra parte, foi utilizada para obtenção do extrato antociânico bruto que foi submetido ao ensaio de sua estabilidade à luz. 2.2-Estabilidade do pigmento antociânico ao congelamentoUnidades amostrais da polpa congelada (3 potes) foram retiradas ao acaso, no tempo zero e após 2, 4, 6 e 12 meses de estocagem. Para quantificação de antocianinas totais, o extrato antociânico bruto foi obtido homogeneizando a polpa em solução extratora (etanol 95%:HCl 1,5N) (85:15 v/v), que foi deixado em repouso por 12h a 5ºC ao abrigo da luz. Em seguida, foi filtrado e o resíduo exaustivamente lavado com a solução ex- EFEITO DA LUZ E DA TEMPERATURA DE CONGELAMENTO SOBRE A ESTABILIDADE DAS ANTOCIANINAS DA PITANGA ROXA 1Vera Lúcia Arroxelas G. de LIMA 2, *, Enayde de Almeida MÉLO 2 , Daisyvângela E. da Silva LIMA 2 RESUMOAs antocianinas são co...

show abstract

“…O pH ácido é favorável para a forma colorida destes pigmentos. A temperatura é um fator importante na degradação da cor das antocianinas 5,19 . Durante o aquecimento, geralmente a degradação e a polimerização levam à descoloração destes pigmentos 16 , por este motivo a temperatura e o tempo de aquecimento dos alimentos durante o processamento são parâmetros que merecem considerável atenção.…”

Section: Introductionunclassified

Índice de polifenóis, antocianinas totais e atividade antioxidante de um sistema modelo de geléia de uvas

Falcão¹,

Chaves²,

Kuskoski³

et al. 2007

Ciênc. Tecnol. Aliment.

View full text Add to dashboard Cite

*A quem a correspondência deve ser enviada ResumoAntocianinas são pigmentos fenólicos com potencial para substituição dos corantes artificiais vermelhos; porém, estes se apresentam instáveis frente ao processamento de alimentos, sendo a temperatura um dos principais fatores envolvidos na degradação da cor destes pigmentos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a concentração de compostos fenólicos e a capacidade antioxidante de um sistema modelo de geléia de uvas (SMG) Isabel (Vitis labrusca) e Refosco (Vitis vinifera L.) elaborado a 45 °C, utilizando como agente espessante uma mistura de gomas xantana e locusta. Nos SMGs elaborados, avaliou-se a estabilidade dos pigmentos antociânicos e determinou-se polifenóis totais (IPT), antocianinas totais (AT). A atividade antioxidante foi medida utilizando os métodos de captura de radicais estáveis como o radical DPPH (2,2-difenil-1-picril-hidrazila) e o radical ABTS (2,2'-azino-bis-(3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico)). Avaliou-se também a concentração de AT nos extratos de uvas utilizados na elaboração do SMG. Um alto coeficiente de correlação foi encontrado entre AT e IPT dos SMGs e a atividade antioxidante. Os melhores resultados quanto à concentração de IPT, AT e em relação à atividade antioxidante foram obtidos para o SMG elaborado com uva Refosco. O método utilizado para a elaboração dos SMGs foi efetivo na preservação da cor antocianinas e das propriedades antioxidantes dos compostos fenólicos totais avaliados. Palavras-chave: uva; antocianinas; compostos fenólicos; atividade antioxidante; estabilidade. AbstractAnthocyanins are phenolic pigments with a potential for replacing synthetic red dyes. However, their stability is affected by food processing, and temperature is one of the main factors involved in these pigments' color degradation. The aim of this work was to evaluate the concentration of phenolic compounds and the antioxidant capacity of a grape jelly model system (JMS). The grape varieties used here were Isabel (Vitis labrusca) and Refosco (Vitis vinifera L.) and the jelly was cooked at 45 °C, using a mixture of xanthan gum and locust bean gum as the thickening agent. Two JMSs were prepared and analyzed to determine their anthocyanin stability, total polyphenol index (TPI) and total anthocyanin content (TA). The antioxidant activity was measured by the DPPH and ABTS radical-scavenging methods. The TA concentration was also determined in the grape extracts used in the preparation of the JMSs. The best results in terms of TPI, TA and antioxidant activity were obtained for the JMS produced with Refosco grapes. A high correlation coefficient was found between the TA and TPI in the JMSs and the antioxidant activity. The method used in the production of the JMSs was effective in preserving the color of anthocyanins and the antioxidant properties of the total phenolic compounds evaluated here. Keywords: grape; anthocyanins; phenolic compounds; antioxidant activity; stability.Índice de polifenóis, antocianinas totais e atividade antioxidante de um sistema m...

show abstract

Natural Pigments: Carotenoids, Anthocyanins, and Betalains — Characteristics, Biosynthesis, Processing, and Stability

Cited by 1,108 publications

References 430 publications

Elevated vitamin E content improves all- trans β-carotene accumulation and stability in biofortified sorghum

Elevated vitamin E content improves all- trans β-carotene accumulation and stability in biofortified sorghum

Efeito da luz e da temperatura de congelamento sobre a estabilidade das antocianinas da pitanga roxa

Índice de polifenóis, antocianinas totais e atividade antioxidante de um sistema modelo de geléia de uvas

Contact Info

Product

Resources

About