science >> Wetenschap >  >> Chemie

Ontgrendel de geheimen van ahornsiroop, molecuul voor molecuul

Ahornsiroop, het vloeibare goud van Canada, bevat bioactieve moleculen waarvan de voordelen veel verder gaan dan het simpele plezier van zoete lekkernijen. Tegoed:Shutterstock

De natuur verbergt een fenomenaal aantal moleculen die even gevarieerd als onmerkbaar zijn. Het plantenrijk is bijzonder chemisch complex.

Plantevolutie heeft gedurende honderden miljoenen jaren plaatsgevonden, waardoor planten in staat zijn te reageren op verschillende omgevingsstress en -bedreigingen. Verschillende soorten hebben een arsenaal aan moleculen ontwikkeld waarmee ze zich kunnen aanpassen en zich kunnen beschermen tegen concurrenten en roofdieren. Sommige van deze moleculen hebben ook gezondheidsvoordelen voor de dieren die ze consumeren.

Vooruitgang in de voedingswetenschap van de afgelopen decennia laat zien dat veel planten een schat aan voordelen bieden die tot voor kort grotendeels onbekend waren. Alles bij elkaar ondersteunen deze ontdekkingen meer dan ooit het feit dat een gevarieerde en evenwichtige voeding voordelen biedt die verder gaan dan een simpele energie-inname. Als gevolg hiervan is de vraag van de consument naar plantaardig voedsel met een hogere voedingswaarde momenteel op recordhoogte. Deze trend is nog lang niet uitgespeeld. Tegelijkertijd worden suikerhoudende voedingsmiddelen steeds meer gemarginaliseerd en gecategoriseerd als ongezond.

Maar op het gebied van snoep eist ahornsiroop eindelijk zijn rechtmatige plaats op! Ahornsiroop is niet langer alleen het juweel van Canada's culinaire erfgoed, de voedingsreputatie verbetert ook. Vanwege de unieke natuurlijke bron en het productieproces, bevat ahornsiroop bioactieve moleculen waarvan de voordelen veel verder gaan dan het simpele plezier van een zoete lekkernij.

Voordelen die verder gaan dan de inname van energie

In het oosten van Canada luiden maart en april de suikertijd van de esdoorn in. Hogere temperaturen zorgen ervoor dat esdoorns hun energiereserves (opgeslagen als complexe koolhydraten) omzetten in oplosbare suikers die zich vermengen met het water in de boom. Producenten verzamelen het gearomatiseerde sap door gaten in de bomen te boren.

Het sap bestaat voor ongeveer 98 procent uit water en er is ongeveer 40 liter van dit esdoornwater nodig om een ​​liter siroop te maken. Tijdens dit concentratieproces nemen de niveaus van suikers en voedingsstoffen aanzienlijk toe. De hoge temperatuur die ontstaat door het koken van het sap veroorzaakt een reeks chemische reacties als het overtollige water verdampt.

De belangrijkste componenten van ahornsiroop zijn sucrose en water. Glucose en fructose dragen ook bij aan de zoete smaak van de siroop, maar in mindere mate. Hoewel deze drie eenvoudige koolhydraten energiebronnen zijn, is ahornsiroop ook een uitstekende bron van mangaan en riboflavine (vitamine B2), evenals een belangrijke bron van andere vitamines en mineralen (zink, kalium, calcium en magnesium).

De samenstelling van fenolische verbindingen van ahornsiroop is nog indrukwekkender. Sinds het begin van de 20e eeuw hebben onderzoekers meer dan 100 van deze moleculen in planten ontdekt. Velen van hen zijn antioxidanten en dragen bij aan de smaak, het aroma en de kleur van ahornsiroop. Ze zijn in de eerste plaats verantwoordelijk voor de recente superfood-status.

Een van de meest veelbelovende fenolische componenten (in termen van biologische activiteiten) is een molecuul dat nergens anders wordt gevonden dan in het beroemdste product van Canada.

Structuur van quebecol [2,2,3-tris(4-hydroxy-2-methoxyfenyl)propaan-1-ol], een molecuul dat uitsluitend wordt aangetroffen in ahornsiroop waarvan de geheimen nog maar net worden onthuld. Krediet:Sébastien Cardinal

Een molecuul dat nationale trots waardig is

Quebecol - genoemd naar de provincie waar het grootste deel van de wereldproductie van ahornsiroop vandaan komt - is een polyfenolische verbinding (met verschillende fenolgroepen), voor het eerst geïsoleerd in 2011 door een team onder leiding van Navindra Seeram van de Universiteit van Rhode Island. Deze verbinding is zo exclusief voor ahornsiroop dat het niet eens aanwezig is in onbewerkt ahornsap! De huidige kennis suggereert eerder dat het het product is van chemische reacties die optreden tijdens de transformatie van sap in siroop.

Vroege laboratoriumstudies, quebecol remde de celproliferatie van borstkanker en darmkankercellen. Maar er kon slechts een kleine hoeveelheid polyfenol worden geïsoleerd, en deze tests gingen niet verder dan het voorbereidende stadium. Er is meer dan 20 liter ahornsiroop nodig om minder dan een milligram quebecol te isoleren.

Omdat Normand Voyer, professor scheikunde aan de universiteit van Laval, en ik (Sébastien) van mening waren dat deze siroop beter van pas zou komen in keukens dan in laboratoria, besloten we dit leveringsprobleem aan te pakken. Toen ik een Ph.D. kandidaat in 2013 publiceerden we een chemische syntheseroute om dit natuurlijke molecuul veel efficiënter in het laboratorium te bouwen uit eenvoudige voorlopers. Omdat dit werk Quebec veel toegankelijker maakte, werd het onderzoek naar de eigenschappen ervan voortgezet en verdiept.

In het bijzonder publiceerden Normand Voyer, Daniel Grenier en hun teams van de faculteit tandheelkunde van Laval University twee onderzoeken die de ontstekingsremmende eigenschappen van het molecuul aantonen. Dit onderzoek maakte het ook mogelijk om het actieve deel van de moleculaire structuur te bepalen.

Een samenstelling die vandaag nog steeds relevant is

Ons onderzoek uit 2021 toonde aan dat de ontstekingsremmende eigenschappen van quebecol gunstig kunnen zijn voor parodontitis, een ernstige infectie van het tandvlees. We verwachten dat er dit jaar aanvullende onderzoeken worden gepubliceerd, waaronder een die aantoont dat quebecol kan helpen bij de behandeling van een huidaandoening.

Hoewel het bewijs van biologische activiteit van quebecol beperkt is tot in vitro experimenten, moedigen deze resultaten zeker verder onderzoek in complexere systemen aan. Het is ook belangrijk op te merken dat de resultaten afkomstig waren van het gebruik van het geïsoleerde zuivere molecuul.

Deze studies stellen niet voor om pure ahornsiroop te gebruiken als medicinaal middel tegen verschillende aandoeningen. Gezien de hoeveelheid ahornsiroop die men zou moeten eten om de noodzakelijke dosis quebecol te krijgen, zouden de nadelen van een massale inname van suiker elk voordeel verdoezelen. Het is ook moeilijk om de verdeling van het molecuul in het menselijk lichaam vast te stellen wanneer het oraal wordt ingenomen.

In ieder geval benadrukken deze ontdekkingen nogmaals het unieke karakter van ahornsiroop en helpen ze haar status als uniek voedingsmiddel te versterken. Misschien bevat het andere even veelbelovende moleculen die wachten om ontdekt te worden. Laten we wedden dat deze lokale schat nog niet al zijn geheimen heeft onthuld! + Verder verkennen

Video:Waarom ze geen Ahornsiroop van klasse B meer maken

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.