Кількісна оцінка лимонної кислоти в лимонному соку, соку лайма та комерційних фруктових соках

КРИСТІНА Л. ПЕННІСТОН

1 кафедра хірургії, відділення урології, Університет Вісконсинської школи медицини та громадського здоров'я, Медісон, штат Вісконсин

СТИВЕН Ю. НАКАДА

2 Медичний факультет, Університет Вісконсинської школи медицини та громадського здоров'я, Медісон, штат Вісконсин

РОСС П. ГОЛЬМС

3 Кафедра урології, Медична школа Університету Уейка Фореста, Вінстон-Салем, Північна Кароліна

ДИКАН Г. АССІМОС

3 Кафедра урології, Медична школа Університету Уейка Фореста, Вінстон-Салем, Північна Кароліна

Анотація

Передумови та призначення

Знання вмісту лимонної кислоти в напоях може бути корисним при дієтотерапії сечокам’яної хвороби кальцію, особливо серед пацієнтів з гіпоцитратурією. Цитрат є природним інгібітором кристалізації сечі; досягнення терапевтичної концентрації цитрату в сечі є однією з клінічних цілей у лікуванні сечокам’яної хвороби кальцію. Напої, що містять лимонну кислоту, у вигляді рідини додають до загального обсягу сечі, зменшуючи її насиченість кальцієм та іншими кристалами, і можуть посилювати виведення цитрату з сечею. Інформація про вміст лимонної кислоти у фруктових соках та комерційно доступних складах широко не відома. Ми оцінили концентрацію лимонної кислоти в різних фруктових соках.

Матеріали та методи

Вміст лимонної кислоти у 21 комерційно доступних соках та концентратах соків та соках трьох видів фруктів аналізували за допомогою іонної хроматографії.

Результати

Лимонний сік і сік лайма є багатими джерелами лимонної кислоти, що містить 1,44 і 1,38 г/унція відповідно. Концентрати лимонного та лаймового соків містять відповідно 1,10 та 1,06 г/унцію. Вміст лимонної кислоти в комерційно доступних лимонадах та інших сокових продуктах коливається в межах від 0,03 до 0,22 г/унція.

Висновки

Лимонний і лаймовий сік, як зі свіжих фруктів, так і з концентратів соків, забезпечує більше лимонної кислоти на літр, ніж готовий до вживання грейпфрутовий сік, готовий до вживання апельсиновий сік і апельсиновий сік, вичавлений з фруктів. Готові до споживання лимонадні препарати та ті, що вимагають змішування з водою, містять ≤6 разів лимонної кислоти на основі унції за унцію лимонного та лаймового соків.

ВСТУП

Лимонна кислота (2-гідрокси-1,2,3-пропанетрікарбоксильна кислота) - це слабка трикарбонова кислота, яка в природі концентрується в цитрусових. При фізіологічному рівні рН крові і, в меншій мірі, в сечі, він існує переважно як тривалентний аніон. Лимонна кислота часто використовується як харчова добавка для забезпечення кислотності та кислого смаку їжі та напоїв. Солі цитратів різних металів використовуються для доставки мінералів у біологічно доступних формах; приклади включають дієтичні добавки та ліки. Серед фруктів лимонна кислота найбільше зосереджена в лимонах і лаймах, 1 що становить близько 8% маси сухого фрукта. Основне джерело лимонної кислоти in vivo є результатом ендогенного метаболізму в мітохондріях через вироблення АТФ у циклі лимонної кислоти. Шлунково-кишкове всмоктування лимонної кислоти з дієтичних джерел було пов'язано із незначним збільшенням екскреції цитрату з сечею. 2 - 4

Цитрат сечі є потужним природним інгібітором кристалізації сечі. Цитрат вільно фільтрується в проксимальних канальцях нирки. Приблизно від 10% до 35% цитрату з сечею виводиться; залишок всмоктується різними способами, залежно від рН сечі та інших внутрішньониркових факторів. Цитрат - це найпоширеніший органічний іон, що міститься в сечі. Гіпоцитратурія, визначена як 5, є основним фактором ризику розвитку сечокам’яної хвороби кальцію. Вважається, що активність цитрату пов’язана з його концентрацією в сечі, де він виявляє подвійну дію, протидіючи утворенню кристалів як за допомогою термодинамічного, так і кінетичного механізмів. Цитрат гальмує утворення каменів, пригнічуючи процес зародження оксалату кальцію та ріст як оксалату кальцію, так і камені фосфату кальцію, значною мірою завдяки своїй здатності зв'язуватися з кальцієм у сечі та зменшувати концентрацію вільного кальцію, зменшуючи тим самим перенасичення сечі. Цитрат зв'язується з поверхнею кристалів оксалату кальцію, пригнічуючи ріст та агрегацію кристалів. 6 Також є дані, що цитрат блокує адгезію кристалів моногідрату оксалату кальцію до клітин епітелію нирок. 7 Медичні втручання для збільшення сечового цитрату є головним напрямком медичного лікування сечокам’яної хвороби. 8

Повідомляється, що кількість цитрату, отриманого з дієти, яке може уникнути перетворення in vivo в бікарбонат незначне. 9 Тим не менше, попереднє дослідження повідомляло про збільшення кількості сечового цитрату через 1 тиждень по 4 унції лимонного соку на день, розведеного у 2 л води, у каменеутворювачах з гіпоцитратурією. 2 Дві ретроспективні дослідження показали вплив на утворення кальцієвих каменів лимонного соку та/або споживання лимонаду на цитрат сечі, 3, 4, але нещодавнє клінічне випробування не показало впливу лимонаду на сечовий цитрат. 10

База даних поживних речовин Міністерства сільського господарства США не містить інформації про вміст лимонної кислоти в продуктах харчування. Незважаючи на те, що повідомляється про вміст лимонної кислоти в лимонному соку, 2 не існує опублікованої інформації про вміст лимонної кислоти в комерційних напоях в США. Знання вмісту лимонної кислоти у фруктових соках та комерційно доступних продуктах лимонаду та вапна може бути клінічним. застосовується для пацієнтів, які потребують підвищення або підтримки терапевтичних концентрацій цитрату в сечі. Для вимірювання вмісту цитратів у харчових продуктах використовували декілька методів, включаючи полярографічну, ферментативну та іонно-ексклюзивну хроматографію. 11 - 13

Ці методи піддаються втручанню, можуть бути відносно нечутливими та бути трудомісткими. В останнє десятиліття іонна хроматографія із застосуванням пригніченої провідності стала методом вибору для вимірювання органічних кислот та інших аніонів у різноманітних матрицях. 14 Ми використовували цю методику для вимірювання лимонної кислоти в різних фруктових соках.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ

Матеріали

Всі продукти були отримані з місцевих супермаркетів у штаті Медісон, штат Вісконсін, та у Вінстон-Салем, штат Північна Кароліна, і включали свіжі фрукти, готові до вживання фруктові соки, концентрати лимонного та лаймового соків та кристалізовані препарати лимонаду. Придбані продукти наведені в таблиці 1 .

Таблиця 1

Вміст лимонної кислоти в порядку убування різних фруктових соків та комерційних соків (грамів на літр)

Загальна лимонна кислота ProductType продуктуnMeanSD

Лимонний сік	свіжий, з фруктів	2	48,0	3.82
Сік лайма	свіжий, з фруктів	2	45,8	6.86
Лимонний сік, Concord Foods	концентрат соку	1	39.2
Сік лайма, ReaLime 100%	концентрат соку	1	35.4
Лимонний сік, ReaLemon 100%	концентрат соку	1	34.1
Грейпфрутовий сік, рубіновий червоний Флориди	готовий до споживання	1	25,0
Апельсиновий сік, Tropicana Pure Premium	готовий до споживання	1	16.9
Апельсиновий сік, Tropicana Light ‘n Healthy	готовий до споживання	1	16.7
помаранчевий сік	свіжий, з фруктів	2	9.10	1,98
Limeade/limonada, Minute Maid	готовий до споживання	1	7.30
Лимонад, власний Ньюман	готовий до споживання	1	6.70
Лимонад, Florida's Natural	готовий до споживання	1	6.20
Лимонад, хвилинна покоївка	готовий до споживання	1	5.20
Малиновий лимонад, Хвилинна покоївка	готовий до споживання	1	5.00
Лимонад, Тропікана	готовий до споживання	4	4.83	0,61
Рожевий лимонад, Хвилинна покоївка	готовий до споживання	1	4.80
Лимонад, Тропікана без цукру	готовий до споживання	3	4.60	0,44
Лимонад, Хвилинна покоївка	готовий до споживання	1	4.40
Суміш лимонаду, Кришталеве світло	суміш напоїв	2	4.20	0,71
Рожевий лимонад, Crystal Light	суміш напоїв	2	3.40
Суміш лимонного малини, Crystal Light	суміш напоїв	1	3.10
Лимонадна суміш, Kool-Aid Sugarfree	суміш напоїв	1	2.10
Мікс з лимонадів, час за країною	суміш напоїв	1	1,60
Кристалізований лимон, справжній лимон	суха суміш	1	0,92

Підготовка зразка

Зразки готових до вживання напоїв та концентратів соків брали безпосередньо з упаковки. Склади кристалізованого лимонаду змішували з водою відповідно до інструкцій на упаковці. Зі свіжих фруктів сік добували вручну. Зразки розводили 1/5000 у воді для аналізу.

Обладнання

Аналізи іонної хроматографії проводили на системі, що складається з детектора провідності Dionex ED50, іонообмінної колони Dionex AS11-HC 2 × 250 мм із захисною колоною при контрольованій температурі 30 ° C та Dionex ASRS-ULTRA 2- пригнічувач мм (Dionex Corporation, Саннівейл, Каліфорнія).

Хроматографічні умови

Використовували градієнт від 20 до 35 мМ гідроксиду натрію протягом 10 хвилин; цитрат елююється через 7,6 хвилин. Площі піків були пов’язані із зонами стандартної кривої для кількісного визначення концентрації лимонної кислоти.

Статистичні методи

Ми порівняли концентрації лимонної кислоти в групах соків та сокових продуктів з дисперсійним аналізом (ANOVA). Порівняння в парах проводились із використанням захищених тестів найменшої різниці Фішера. Значення Р Таблиця 1. Порівняння вмісту лимонної кислоти в соках та напоях за групами наведено на рисунку 1. Вичавлений з плодів сік лимонів та лаймів містив найбільше лимонної кислоти (48 та 46 г/л відповідно). Не було різниці між соком лимона та лайма за вмістом лимонної кислоти (Р = 0,35). Лимонний і лаймовий соки з концентрату були подібними за вмістом лимонної кислоти (34–39 г/л). Грейпфрутовий сік та апельсиновий сік із готових до споживання, 100% -них рецептурних соків містили 25 та 17 г/л відповідно. Не було ніякої різниці між звичайною рецептурою апельсинового соку та його “легким” аналогом. Апельсиновий сік, вичавлений безпосередньо з апельсинів, мав менший вміст лимонної кислоти, ніж готовий до споживання апельсиновий сік (Р = 0,003). З комерційно доступних препаратів лимонаду та вапняку, які, як правило, містять 15% справжнього соку або менше, ті, які готові до вживання, містять більше лимонної кислоти, ніж порошкоподібні суміші, приготовані змішуванням з водою згідно з інструкцією на упаковці (Р = 0,03). Не було різниці між легкими та готовими до вживання лімонадами без цукру та їх звичайними аналогами (P = 0,76), а також різниці між легкими та безлікристими лимонадами та кристалізованими порошкоподібними лимонадними сумішами (P = 0,21).

Порівняння концентрацій лимонної кислоти (г/унція) соків та сокових продуктів за групами. Стовпчики, де показано, представляють SD для кожної групи. Значеннями вище кожного бара є середній вміст лимонної кислоти (г/унція) на групу. Групи з однаковими літерами подібні (p> 0,03). RTC, готовий до споживання; обл., регулярний.

ОБГОВОРЕННЯ

Лікування сечокам’яної хвороби кальцію залежить від регулювання балансу промоторів кристалів проти інгібіторів. Дієтотерапія, орієнтована на фактори ризику окремого пацієнта, є основною стратегією профілактики каменів у нирках та відповідним доповненням до фармакологічної терапії. Наріжним каменем профілактики є досягнення відповідного розбавлення сечі за рахунок збільшення об’єму сечі. Це зменшує перенасичення сечі - необхідний перший крок у формуванні кристалів.

Другою метою запобігання утворенню кальцієвих каменів є підвищення концентрації інгібіторів кристалів. З них цитрат є найбільш клінічно значущим, оскільки ним можна маніпулювати за допомогою дієти або фармакологічної терапії або їх комбінації. У той час як 320 мг (1,67 ммоль) сечового цитрату в 24-годинному зборі сечі вважається граничним значенням для визначення гіпоцитратурії, 5 деякі клініцисти призначають цілодобову концентрацію цитрату в сечі ≥600 мг (3,12 ммоль), що ближче до виведення цитрату із сечею здорових людей, що не утворюють каменів. 15

Гіпоцитратурія, якщо вона важка та/або стійка, зазвичай вимагає фармакологічної терапії у вигляді цитрату калію, який підвищує рН сечі, а також екскрецію цитрату. Ідентифікація та стимулювання споживання рідини, що додає кристалічно-інгібуючий потенціал сечі, приваблює не лише для сприяння споживанню рідини, але і для посилення виведення цитрату з сечею. Лимонна кислота - це природна органічна кислота, присутня в кількох фруктах та їх соках. Таким чином, дані про вміст лимонної кислоти у свіжих фруктових соках та комерційно доступних напоях із фруктових соків можуть виявитися корисними для побудови режимів дієтотерапії для кальцієвих кісточкоутворювачів.