Date of Award

6-2020

Document Type

Dissertation

Degree Name

Doctor of Philosophy (PhD)

Department

Nutrition & Health

First Advisor

Dr. Carine Platat

Second Advisor

Prof. Wissam Ibrahim

Third Advisor

Dr. Farah Mustafa

Abstract

Date seeds are an ideal source of polyphenols for the food industry. This doctoral work investigated Khalas variety date seeds in three forms, as powder (DSP), ethanolic extract (DSE) and functional food developed with the seeds; pita bread (DSB). The study characterised the polyphenol profile by mass spectrometry and investigated the bioaccessibility using simulated in vitro digestion coupled with Caco- 2 model for absorption and transport. It further explored the bioavailability of date seed polyphenols in vivo in humans by conducting a cross-over study in 16 healthy volunteers. The crossover study explored the urinary excretion of polyphenol metabolites, and the antioxidant effect after consumption of six doses of the date seed samples (0.25 g and 0.5 g/kg body weight DSP, 360 g of 10% and 15% DSB, 30 mg and 60 mg/kg body weight DSE). The presence of phenolic acids, flavanols, flavonols and flavones were observed in all date seed forms, among which flavan-3-ols was the most predominant group. Phenolic acids such as protocatechuic acid, vanillic acid and caffeoylshikimic acid were recovered from DSP and DSE following in vitro digestion while the recovery was significantly lower in DSB. Similarly, compounds such as protocatechuic acid, p-hydroxybenzoic acid, caffeoylshikimic acid, p-coumaric acid, syringic acid hexoside and diosmin were transported from digested DSP and DSE. However, only protocatechuic acid and p-hydroxybenzoic acid were transported from DSB. In the in vivo study, 20 metabolites of date seeds were detected in urine within 3 hours, reached a peak at 8 hours then decreased, with metabolites still being detected, up to 24 hours. The biomarker of antioxidant status, glutathione, was increased from 1 hour and up to 8 hours post intake. The biomarkers of protein and lipid oxidative damages were reduced from 1 hour and up to 8 and 24 hours post intake, respectively. The present work validates date seeds as a useful polyphenol source by demonstrating the bioaccessibility of its polyphenols from digested samples and their subsequent absorption and transport. The study also provides the first report on polyphenol metabolites and improved antioxidant status with the consumption of date seed product in humans.

Arabic Abstract


دراسة عن إمكانية الوصول البيولوجي في المختبر و التوافر البيولوجي في الجسم الحي للبولي فينولات لنواة تمر الخلاص للتطبيق الوظيفي في حمية الإنسان

تعد نواة التمر مصدر غني للبولي فينولات و تعد كمرشح مثالي للمكونات الوظيفية الغذائية في صناعة المواد الغذائية. عمل الدكتوراه هذا يبحث في نواة التمر الخلاص المتنوعة في ثلاثة أشكال، بودرة نواة التمر (DSP)، الخلاصة الإيثانولية لنواة التمر (DSE) وتطور الأغذية الوظيفية مع النواة ؛ الخبز العربي بنواة التمر (DSB). لتمييز المركب البولي فينولي تم استخدام قياس الطيف الكتلي وبحث إمكانية الوصول البيولوجي باستخدام محاكاة الهضم في المختبر مصحوباّ مع نموذج كاكو–2 (Caco-2) للامتصاص والنقل.

كشفت الدراسة أيضاّ عن التوافر البيولوجي للبولي فينولات لنواة التمر في الجسم الحي في البشر عن طريق إجراء دراسة متقاطعة (crossover study) لـ16 متطوعين صحيين، لوصف الإفراز البولي للبولي فينولات ومكوناته الأيضية وبحث تأثير مضادات الأكسدة بعد استهلاك ست جرعات من ع ينات نواة التمرة (٠.٢٥ جم و ٠.٥ جم لكل كيلو جرام من وزن الجسم DSP، ٣٦٠ جم من ١٠ ٪ و ١٥٪ DSB، ٣٠ ميليجرام و ٦٠ ميليجرام لكل كيلو جرام من وزن الجسم DSE). تم ملاحظة وجود أحماض الفينولي، فلافانولات، فلافونولات و فلافونات في عينات نواة التمر. الفلافان- 3-أولز كان ت المجموعة الأكثر تواجداً حيث كانت غالبيتها بولي ميرك برو أنثو سيانيدات. أحماض الفينولي كحمض البروتو كاتيكويد، حمض الفانيلي وحمض كافييول شيكيمي تم استرجاعهم DSP و DSEبعد محاكاة الهضم في المختبر بينما كان الاسترجاع منخفض DSB بشدة. و بالمثل، حمض البروتو كاتيكويد، حمض البي -هايدروكسي بنزين، حمض كافييول شيكيمي، حمض البي-كوماري، حمض السيرينج سداسي الجانب و ديو سمين تم نقلهم من DSP و DSEالمهضومين، بينما حمض البروتو كاتيكويد و حمض البي هايدروكسي بنزين نقلا من DSB.

في دراسة في الجسم الحي، تم العثور على إخراج وفير من البولي فينولات في البول خلال 3 ساعات، وصل الذروة عند 8 ساعات و بعدها انخفض، مع بقاء البولي فينولات متواجدة، حتى 24 ساعة. المؤشر الحيوي لحالة مضاد الأكسدة و جلوتاثيون كان تواجده واضحا و قويا من ساعة وحتى 8 ساعات بعد التناول. العمل الحاضر يثبت أن نواة التمرة كمصدر فعال للبولي فينول عن طريق عرض الوصول البيولوجي للبولي فينولات من عينات مهضومة و متابعة الامتصاص و النقل. الدراسة أيضاً توفر التقرير الأول في المكونات الأيضية للبولي فينول وتحسين حالة مضاد الأكسدة مع الاستهلاك لمنتج نواة التمر في البشر.

Download

Share

COinS