Antioxidants - Puratos

Document Sample
Antioxidants - Puratos Powered By Docstoc
					                    Basics of Antioxidants




                                                                                            March 12, 2009

                                                                                                             1
Outline

  1. Introduction                 3. Health Effects
     – Definitions                    – Health effects for
     – Free Radicals                    Vitamins E, A,C and
     – Antioxidants (AOx)               Flavonoids
     – Oxidative stress           4. The AOx Trend: products 
                                     and claims (Innova)
  2. Types of AOx
                                      – Market for AOx
     – Different AOx: different
        mechanisms                    – AOx trend
     – Dietary AOx                    – Products and claims for
                                        Confectionery and
     – Flavonoids                       Bakery
     – Measuring AOx: ORAC        5. Summary



                                                                  2
1. INTRODUCTION

                  3
Definitions


• Oxidation=
   Losing electrons




• Reduction=
   Gaining electrons




                       4
    Free Radicals 1

•    Oxygen→ required for life but it is highly 
     reactive

•    During metabolism or infection reactive oxygen 
     species (ROS) are formed→ Free radicals  (FR)
      –   H₂O ₂ = Hydrogen peroxide
      –   HOCl = Hypochloric acid
                                                              FR can be formed by exposure to UV light,
      –   OH⁻ = Hydroxyl radical                              cigarette smoke, radiation, pollution etc.
      –   O₂⁻ = Superoxide anion


•    Free radicals = unstable and highly reactive 
     molecules (due to unpaired electron)

•    The body can initiate the creation of free 
     radicals to defend itself against viruses or 
     bacteria.
Other Free radicals formed during inflammation and disease:                                               5
•Reactive Nitrogen Species (RNS)                                      Foster, 2007; EUFIC, 2009; IFIC, 
                                                                      2009
     Free Radicals 2


•     Free  radicals attack  stable  molecules  and  steal  an  electron-  creating  a  new 
      radical→ chain reaction. 



    Fatty acids                     DNA   Proteins




   Lipid                     Mutations→       Enzyme 
peroxidation                  Cancer         inhibition
  → CVD                                    Denaturation & 
                                            degradation




                                                                        Halliwell, 1997; Foster, 2007   6
     *CVD: cardiovascular disease
Antioxidants

•   Antioxidants (AOx) are part of the defense system of 
    the body protecting against free radical damage.

•   Most AOx donate an electron to FR without becoming  
    FR themselves → chain reaction stopped.
                                                                       Image from  www.welchs.com

•   AOx do not remove FR completely → keep them at an 
    optimum level.

•   Dietary AOx not produced in the body→ Food

•   Consumption  of  AOx  is  thought  to  provide  protection 
    against oxidative stress → positive impact on health 



                                                                  Halliwell, 1997; Foster, 2007     7
Oxidative stress and disease



                     FR
                                        Oxidative Stress
AOx



                                           Chronic Injury



                          Cancer,  atherosclerosis,  CVD,  cataracts, 
                          immune  dysfunction,  Alzheimer´s  disease,  age-
                          related  macular  degeneration,  rheumatoid 
                          arthritis, aging, etc.                           8
2. TYPES OF ANTIOXIDANTS

                           9
Types of Antioxidants




                ORAC    FRAP   TRAP   10
Pokorný, 2007
     ORAC*
                                            ORAC of Selected Foods- USDA database 2007
                                            * all values presented are Total ORAC= H-ORAC and L-ORAC

                                                                  Description            Mean                   Unit
                                                                  Spices, cinnamon, 
                            Spices/                               ground                         2675.4   µmol TE/1g
                                                                  Sorghum, bran, hi-
                            herbs                                 tannin                         2400.0   µmol TE/1g
                                                                  Spices, Oregano, dried         2001.3   µmol TE/1g
                                                                  Sorghum, bran, black           1008.0   µmol TE/1g
                            Cocoa                                 Cocoa, dry powder, 
                                                                  unsweetened                     809.3   µmol TE/1g
                                                                  Spices, basil, dried            675.5   µmol TE/1g
                                                                  Sage, fresh                     320.0   µmol TE/1g
                                                                  Marjoram, fresh                 273.0   µmol TE/1g
                                                                  Rice bran, crude                242.9   µmol TE/1g
                                                                  Nuts, pecans                    179.4   µmol TE/1g
                                                                  Ginger root, raw                148.4   µmol TE/1g
                                                                  Elderberries, raw               147.0   µmol TE/1g
                                                                  Peppermint, fresh               139.8   µmol TE/1g
                            Nuts                                  Nuts, walnuts, english          135.4   µmol TE/1g
                                                                  Nuts, hazelnuts                  96.5   µmol TE/1g
                                                                  Alchoholic beverage, 
                            Wine                                  wine, table, red, 
                                                                  Cabernet Savignon                50.3   µmol TE/1g
                                                                  Raspberries, raw                 48.8   µmol TE/1g
                            Fruits                                Strawberries, raw                35.8   µmol TE/1g
                                                                  Pears, raw                       29.4   µmol TE/1g
                                                                  Tea, green, brewed               12.5   µmol TE/1g
                            Tea                                   Tea, brewed, prepared 
                                                                  with tap water                   11.2 µmol TE/1g
                                                                                                        µmol TE/1g
                                                                  Lettuce, raw                     2.73                11
                                                                                                        µmol TE/1g
                                                                  Cucumber, raw                       1
*ORAC= Oxygen Radical Absorbance Capacity
ORAC

         ORAC method set up internally to measure AOx 
         capacity of fruits, chocolates, flours, etc.


                Ox-Anti (Belcolade)
                Acticoa (Callebaut)


                Berries
                Topfil Blueberry
                Topfil Berrissimo


                Rye flour
                Wheat flour
                                                                                                      12
       Values measured internally and subject to a certain standard deviation. Please refer to the 
       lab for more information about these ORAC values.
 Types of Antioxidants 2



                      Enzymes                  Dietary AOx                          Other Low 
                                                                                    molecular 
                                                                                   weight  AOx
                         SOD 
                     (Superoxide             Vitamin E, Vitamin C, 
                      Dismutase)                 β-Carotene,                         Uric Acid
                                                  Flavonoids                        Glutathione


                              Vitamins                      Polyphenols

                                                       Flavonoids        Non- Flavonoids
                          A     E        C
                                                            Flavonols→ Quercetin          Stilbenes → Resveratrol
                                                            Flavones                      Phenolic alcohols
                                                            Flavanols→ Catechin           Hydroxybenzoic acids
                                                            Flavanones                    Hydroxycinnamic acids
                                                            Iso-Flavonoids                Lignans
                                                            Anthocyanidins

Geissler & Powers, 2005                                                                                             13
ILSI Europe, 1996
Dietary Antioxidants




                       Pokorný, 2007
                       Geissler & Powers, 2005   14
                       Foster, 2007
Dietary Antioxidants




                       Pokorný, 2007
                       Geissler & Powers, 2005   15
                       Foster, 2007
Flavonoids

             Flavonoids → most common  group of 
                plant phenolics
               → +4000 identified in plants 
               → Share a common structure (2 Benzene rings 
               and a central pyran ring) which determines their 
               AOx functioning

                           •   Flavonols
                           •   Flavanols
                           •   Flavonones
                           •   Anthocyanins
                           •   Isoflavones
                           •   Flavones




                                          D´Archivio, 2007   16
     Flavonoids




                   17
D´Archivio, 2007
3. HEALTH EFFECTS

                    18
Health Effects

  •   Epidemiologic evidence suggesting a protective effect of Fruits 
      & Vegetables (F&V) against Cancer and Cardiovascular 
      diseases (CVDs).
       –   Meta-analysis by Gladys Block  (2001)
       –   Studied relation between F& V and different types of Cancer
       –   126/ 156  studies → beneficial effects
       –   Lung Cancer→24/25 studies showed beneficial effects.

  •   Conclusion: Increased consumption of F&V is protective against 
                            Cancer and CVDs



Hypothesis: F&V  contain compounds responsible for the health effects




                                                                         ILSI Europe, 1996   19
        Health Effects- Vitamin E




*ATBC= Alpha Tocopherol, Beta-Carotene Cancer Prevention Trial. 
 
*IHDis a disease characterized by reduced blood supply to the heart muscle, usually due to coronary artery disease (atherosclerosis of the coronary arteries) Angina Pectoris: severe chest pain.    20
 
*MONICA= Monitoring trends and determinants In Cardiovascular disease
*CHD is Coronary heart disease refers to the failure of coronary circulation to supply adequate circulation to cardiac muscle and surrounding tissue.
 
        Health Effects- Vitamin A




                           AOx – can potentially become pro                                           Possibility: Cancer process was 
                           -oxidative!                                                                accelerated by β-Carotene in smokers   21
*ATBC= Alpha Tocopherol, Beta-Carotene Cancer Prevention Trial. * CARET=Beta Carotene and Retinol Efficacy Trial 
       Health Effects- Vitamin C




                                                                               22
                                                     Li and Schellhorn, 2007
                                                      
EPIC= European Prospective Investigation of Cancer
Health Effects- Flavonoids




                             23
Antioxidants and health effects




                                  24
        Conclusions on Health Effects
                         •   Good evidence for:
                             – the role of FR in Cancer and CVD 
                             – modulation of FR events by AOx


                         •   Human studies suggest:
                             – correlation  between    (some)  AOx  intakes  and  serum 
                               concentration  and  incidence  of  mortality  from  cancer 
                               and CVD-

                ?        •
                             – But, results are not consistent!


                             Optimal dosages are unknown:
                             – the level of intake of AOx nutrients desirable for optimal 
                               nutrition is still an open question. 
                             – Genetics might play a role.


                         •   Fundamental questions:
                             – What causes the health effects? The  food matrix as a 
                               whole or the individual components ?                   25
IFIC, 2006
Willet, 20001
Toner, 2004
                             – F& V  or supplements?
The Innova Database

4. THE AOX TREND:
PRODUCTS AND CLAIMS
                      26
Market for AOx

                                                   10%  of  product 
                                                   launches positioned as 
                                                   “Antioxidant”  were 
                                                   tracked  in  the  Bakery 
                                                   and Cereals category 

                                                   7% of product launches 
                                                   positioned      as 
                                                   “Antioxidant”  were 
                                                   tracked  in  the 
                                                   Confectionery category




            5 year Data from 02/2004 – 02/ 2009                                27
Antioxidant Trend for 2009  (Mellentin,J.)

                                                                          In 2008, AOx were listed as a 
                                                                          “Key Trend” for the year. 

                                                                          In 2009, AOx are predicted to 
                                                                          become a “Micro Trend”


                                                                          The message has become a 
                                                                          category standard→  “all teas and
                                                                          all dark chocolates contain AOx”

                                                                          Regulatory problem→ what kind 
                                                                          of evidence needed to prove 
                                                                          health effects? 

           Industry option= add  a point of                               Industry option= add  a point of 
           difference to the AOx message by                               difference to the AOx message by 
           using specific and scientific                                  combining different sources such 
           marketing (terms like Flavonoids                               as Superfruits and Dark 
           and ORAC)                                                      Chocolate
                                                                                                           28
          Mellentin, 2008- 10 Key Trends in Food, Nutrition and Health.
Bakery & Cereals and Confectionery categories


                                                              Bakery and Cereals category 




                                                   Confectionery category 
            5 year Data from 02/2004 – 02/ 2009                                              29
Confectionery

                                                                             “ With Grape pulp 
               “Natural source                                               extract, naturally-rich 
               of flavanol                                                   in  Antioxidants”
               antioxidants. 
               measured by an 
               ORAC (Oxygen 
               Radical 
               Absorbance                 “With Cacao 
               Capacity)                  Flavanols for                                            Germany
                                          good blood
                                          circulation”         Netherlands
    USA



                                                                              “ With Chilli, natural-
                                                          “Natural 
                                                                              source of Antioxidants”
                                                          source of 
                                                          Flavanol
                                                          Antioxidants
                                                          ”                                “ Extra 
                                             USA                                           Antioxidants from
                                  “Natural source                                          ACTICOA®”
                                  of Antioxidant
                                  Flavonoids”
                                                                                                         30
          Brazil                                                                UK
Bakery and Cereals 



             “Fiber plus                “Natural
             Antioxidants”              Antioxidants and 
                                                                            Hungary
                                        slow energy”
                                                                “Purpur  wheat, contains 10
                                                                times more Anthocyanins than
                                                                other    kinds    of  wheat. 
                                                                Anthocyanins  have  an 
                                                                antioxidant effect”. 
    USA
                                                                    “A soft, sliced bread 
              “With two 
                                                                    with sunflower seeds. 
              sources of                                            Contains vitamins and 
              antioxidants:                                         minerals, antioxidants, 
              green tea extract                                     and fiber”
              and vitamin E”
                                             Sweden
    Sweden

             “A better protection                           “with precious 
             against oxidant stress,                        antioxidants in order to
             thanks to addition of                          protect your body from
             natural antioxidants.”                         aging”

                                                                                               31
     India                                   France
Other products



        “Contains                       “Coffee  Arabica               “Naturally rich in  
        Antioxidants”                   enriched with                  Catechins”
        Cranberry and                   Antioxidants”
        Wine sauce




 UK                                                         Portugal
                             France


                                                                        « Contains 
                                                                        natural 
                                                                        antioxidants ».
           “With fibers,                                      Russia
           Antioxidants,                   “Source of 
           Vitamins and                    Antioxidants”
           Minerals (from                                              « natural 
           berries)”                                                   antioxidants »


                                India                                                     32
                                                               NL
5. SUMMARY

             33
Summary




          34
Summary




          35
Puratos wants to contribute
to the balanced diet of
consumers




                              36

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:8
posted:3/17/2014
language:Unknown
pages:36