Prezentácia programu PowerPoint

Prepis

1 Celkový obsah polyfenolov v plodoch čučoriedky vysokej (Vaccinium corymbosum L.) ovplyvnený aplikáciou intenzifikačných faktorov Michal Medvecký 1, Ján Daniel 1, Alena Vollmannová 2, Stanislav Zupka 2, Miriama Kopernická 2 1 Národné poľnohospodárske a potravinárske centrum Lužianky VUTPHP Banská Bystrica, Regionálne výskumné pracovisko Krivá 2 Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, Fakulta biotechnológie a potravinárstva, Katedra chémie

2 Úvod čučoriedka vysoká (Vaccinium corymbosum L.) známa pod názvom kanadská čučoriedka, rastie na veľmi kyslých, málo úrodných pôdach sfarbením a zložením plodov sú čučoriedka vysoká (V. corymbosum L.) a brusnica čučoriedková (V. myrtillus L.) kvalitatívne veľmi podobné (Kalt a McDonald, 1996) konzumácia plodov čučoriedok priaznivo ovplyvňuje obsah cholesterolu, majú kardiovaskulánu ochranu s antidiabetickými účinkami (Lohachoompol et al., 2004) polyfenoly sú sekundárne metabolity rastlín, ktoré sú súčasťou obranného systému rastlín sú zodpovedné za chuť a farbu fenolové zlúčeniny blokujú voľné radikály, ktoré sú aktivované v dôsledku oxidatívneho stresu alebo znečistenia životného prostredia (Rice-Evans et al., 1995) chránia rastliny pred oxidačným stresom, UV žiarením a patogénmi, taniny chránia rastliny pred požieraním bylinožravcami, lignany tvoria mechanickú výstuhu rastlinného tela a iné polyfenoly môžu fungovať ako signálne molekuly (Rechner et al., 2002) čučoriedky sa vyvinuli v oblasti s nízkym obsahom živín, môžu prežiť s prekvapivo nízkou dávkou hnojiva. Avšak, v priebehu času, bolo preukázané, že pre rýchly rast mladých rastlín a vysoké výnosy starších rastlín je hnojenie nevyhnutné (Krewer a NeSmith, 1999) hnojenie má významnú úlohu aj pri produkčnom potenciáli brusnice vysokej (Ismail, 1974) na výskumnej stanice v Krivej, ktorá sa nachádza v severnej časti Slovenska, sa počas rokov sledovalo šesť odrôd čučoriedky vysokej cieľom tejto štúdie bol výskum zmien v celkovom obsahu polyfenolov v plodoch čučoriedok v závislosti od aplikácie minerálneho a organického hnojiva

3 Materiál a metóda experimenty boli založené na výskumnej stanici v Krivej, ktorá sa nachádza na severe Slovenska priemerná ročná teplota v oblasti je 6 C a ročným úhrnom zrážok 900 mm experimentálna plocha so šiestimi nami vyselektovanými odrodami čučoriedok (viď tabuľka) sa nachádza na svahu s 10 sklonom a SV expozíciou v nadmorskej výške 634 m Odroda Charakteristika Bluejay Nelson Bluecrop stredne skorá odroda, plody sú stredne veľké až veľké, veľmi pevné, odolné voči praskaniu, sú vínovo sladkej chuti stredne neskorá odroda, plody sú veľké až veľmi veľké, svetlomodré, pevné, výbornej kvality a prijateľnej chuti stredne skorá odroda, plody sú svetlomodré, veľmi veľké, pevné, plody nepraskajú ani nepadajú Patriot stredne skorá odroda, plody sú veľké a pevné, stredne voskového nádychu, ku koncu zberov často malé a v tesnom strapci veľkostne nevyrovnané, chuť plodov je vínovo sladká Berkeley stredne neskorá odroda, plody sú veľké svetlomodré vo voľnejších veľkých strapcoch s intenzívnym voskovým nádychom, dobrej chuti Brigitta stredne neskorá až neskorá odroda, plody sú stredne veľké, veľmi pevné, svetlomodré, nepatrne kyslejšie, veľmi dlho vydržia skladované

4 Pokus čučoriedky vysokej bol hnojený nasledovne: hnojenie bolo realizované v dvoch rôznych variantoch (variant s minerálnym hnojivom a variant s organickým hnojivom) tretí variant (kontrolný), bol realizovaný bez aplikácie hnojiva prvý variant - hnojenie minerálnymi hnojivami bolo vykonané v jarnom období v pomere 30 kg N, 10 kg P a 30 kg K čistých živín.ha -1.rok -1. Hnojenie dusíkom bolo rozdelené na dvakrát a to: polovica z celkovej dávky na jar (v prvej polovici apríla) a druhá polovica koncom júna fosfor a draslík bol aplikovaný jednorázovo na jar druhý variant - hnojenie organickým hnojivom bolo aplikované na začiatku vegetácie (v prvej polovici apríla) v dávkach 1 kg na 10 m 2 a počas vegetácie (v druhej dekáde júna) dávkou 0,8 kg na 10 m 2 Hoštické organické hnojivo obsahuje fermentovaný kravský a konský hnoj, rohovinu a prírodné guáno je to čisto prírodný produkt tretí variant (kontrolný) - bez použitia akéhokoľvek hnojiva

5 Stanovenie obsahu celkových polyfenolov v plodoch čučoriedky vysokej analýza vzoriek plodov prebiehala na SPU v Nitre, Fakulta biotechnológie a potravinárstva, Katedra chémie obsah celkových polyfenolov vo vzorkách plodín sme stanovovali spektrofotometrickou metódou s použitím Folin- Ciocalteuovho činidla podľa Lachmana et al. (2003) 0,05 až 1 ml extraktu sme napipetovali do 50 cm 3 banky a následne zriedili destilovanou vodou k zriedenej vzorke sme pridali 2,5 cm 3 Folin-Ciocalteuovho skúmadla a po 3 minútach státia sme pridali 7,5 cm 3 20 %-ného vodného roztoku Na 2 CO 3 objem sme doplnili destilovanou vodou na objem 50 cm 3 a obsah banky premiešali tvorba farebného komplexu prebiehala počas dvoch hodín rovnakým postupom sme pripravili slepý pokus a štandardné roztoky kyseliny galovej (5 µg.cm -3 ; 25 µg.cm -3 ; 50 µg.cm -3 ; 100 µg.cm -3 ) absorbanciu modro sfarbených roztokov sme zmerali pri vlnovej dĺžke 765 nm proti slepému pokusu (Shimadzu UV/VIS 1240) hodnoty celkového obsahu polyfenolov sme získali na základe kalibračnej krivky a po prepočítaní pomocou rovnice vyjadrili ako mg kyseliny galovej na kg čerstvej hmoty

6 Výsledky sledovaných bolo 6 odrôd čučoriedky vysokej (Bluejay, Nelson, Bluecrop, Berkeley, Patriot a Brigitta) tieto odrody boli vyselektované na základe produkčnosti počas skúmaného obdobia ( ), kde priemerná úroda na ker presiahla 3000 g kry čučoriedky vysokej sú vysadené v spone 3,0 x 1,0 m orientácia radov je v smere sever-juh, po vrstevnici plán pokusu je znázornený v tabuľke Variant Odrody Organické hnojenie BRIGITTA BERKELEY PATRIOT Bez hnojenia BLUECROP Minerálne hnojenie NELSON BLUEJAY Minerálne hnojenie BRIGITTA BERKELEY PATRIOT Organické hnojenie BLUECROP Bez hnojenia NELSON BLUEJAY Bez hnojenia BRIGITTA BERKELEY PATRIOT Minerálne hnojenie BLUECROP Organické hnojenie NELSON BLUEJAY

7 Variant s minerálnym hnojením v tabuľke sú prezentované výsledky pokusov celkového obsahu polyfenolov vo vybraných odrodách čučoriedky vysokej vo variante s minerálnym hnojením vo variante s minerálnym hnojením sa celkový obsah polyfenolov pohyboval v rozmedzí od 2172,9 mg.kg -1 ČH v roku 2015 pri odrode Patriot až do 6533,3 mg.kg -1 ČH v roku 2014 pri odrode Brigitta z pohľadu priemerného celkového obsahu polyfenolov vo variante s minerálnym hnojením v rokoch možno zostaviť nasledovné poradie sledovaných odrôd čučoriedok: Nelson > Bluejay > Berkeley > Brigitta > Bluecrop > Patriot Odroda Celkový obsah polyfenolov (mg,kg -1 ČH) v čučoriedkach vo variante s minerálnym hnojením Rok 2013 Rok 2014 Rok 2015 BLUEJAY 3244,8 5446,8 3317,0 NELSON 3350,2 6105,9 3773,7 BLUECROP 2278,2 5717,4 3162,7 PATRIOT 2328,1 5088,9 2172,9 BERKELEY 3061,6 5170,4 3551,9 BRIGITTA 2526,9 6533,3 2220,6

8 Variant s organickým hnojením v tabuľke sú prezentované výsledky celkového obsahu polyfenolov vo vybraných odrodách čučoriedky vysokej vo variante s organickým hnojením vo variante s organickým hnojením sa celkový obsah polyfenolov pohyboval v rozmedzí 2522,9 mg.kg -1 ČH v roku 2013 pri odrode Bluecrop až 5660,2 mg.kg -1 ČH v roku 2014 pri odrode Patriot z pohľadu priemerného celkového obsahu polyfenolov vo variante s organickým hnojením v rokoch možno zostaviť nasledovné poradie sledovaných odrôd čučoriedok: Nelson > Berkeley > Bluejay > Patriot > Brigitta > Bluecrop Odroda Celkový obsah polyfenolov (mg,kg -1 ČH) v čučoriedkach vo variante s organickým hnojením Rok 2013 Rok 2014 Rok 2015 BLUEJAY 3201,6 5545,8 3144,9 NELSON 4960,2 5431,3 3557,0 BLUECROP 2522,9 5640,0 2661,3 PATRIOT 3046,7 5660,2 2720,9 BERKELEY 3132,9 5473,5 3413,6 BRIGITTA 3010,7 5648,5 2677,7

9 Variant bez hnojenia (kontrolný variant) v tabuľke sú prezentované výsledky pokusov celkového obsahu polyfenolov vo vybraných odrodách čučoriedky vysokej vo variante bez použitia hnojiva (kontrolný variant) v kontrolnom variante sa celkový obsah polyfenolov pohyboval v rozmedzí od 2503,6 mg.kg -1 ČH v roku 2013 až do 6162,5 mg.kg -1 ČH v roku 2014 v oboch prípadoch pri odrode Brigitta z pohľadu priemerného celkového obsahu polyfenolov vo variante bez hnojenia v rokoch možno zostaviť nasledovné poradie sledovaných odrôd čučoriedok: Nelson > Patriot > Brigitta > Bluecrop > Bluejay > Berkeley Odroda Celkový obsah polyfenolov (mg,kg -1 ČH) v čučoriedkach vo variante bez hnojenia Rok 2013 Rok 2014 Rok 2015 BLUEJAY 3430,2 4664,6 3449,7 NELSON 3944,6 5392,4 4394,7 BLUECROP 3145,2 5767,0 2670,5 PATRIOT 2943,1 5529,6 3387,8 BERKELEY 2861,3 4999,0 2938,4 BRIGITTA 2503,6 6162,5 3056,0

10 na základe uvedených výsledkov z rokov 2013 až 2015 možno skonštatovať, že vo variante s aplikáciou organického hnojenia boli priemerné hodnoty celkového obsahu polyfenolov najvyššie (v porovnaní s kontrolným variantom o 0,3% vyššie) vo variante s minerálnym hnojením boli stanovené najnižšie priemerné hodnoty celkového obsahu polyfenolov (v porovnaní s kontrolným variantom o 2,8% nižšie) tieto rozdiely však nie sú preukazné, takže na základe týchto výsledkov nemožno vyvodiť jednoznačné závery o vplyve minerálneho a organického hnojenia na obsah polyfenolových zlúčenín v plodoch čučoriedkok jednoznačne sa v rozdielnych priemerných hodnotách celkového obsahu polyfenolov hodnotách prejavil vplyv ročníka (Graf) najvyššie priemerné hodnoty boli namerané vo všetkých troch variantoch v roku 2014, čo bolo pravdepodobne spôsobené teplým a nadpriemerne vlhkým počasím počas dozrievania plodov v roku 2014 bol priemerný celkový obsah polyfenolov v porovnaní s rokom 2013 vyšší o 59% a v porovnaní s rokom 2015 o 57%

11 Záver celkový priemerný obsah polyfenolov v plodoch čučoriedok bol najvyšší vo variante s organickým hnojením (3690 mg.kg -1 ČH), za ním nasledoval kontrolný variant (3680 mg.kg -1 ČH) a následne variant s minerálnym hnojením (3576 mg.kg -1 ČH) celkový obsah polyfenolov sa v sledovaných odrodách pohyboval v rozmedzí od 2172,9 mg.kg -1 ČH do 6533,3 mg.kg -1 ČH z pohľadu priemerného celkového obsahu polyfenolov v sledovaných odrodách (vo všetkých variantoch) možno zostaviť nasledovné poradie sledovaných odrôd čučoriedok: Nelson > Bluejay > Berkeley > Brigitta > Bluecrop > Patriot celkový priemerný obsah polyfenolov v sledovaných odrodách bol najvyšší v roku 2014 (4290 mg.kg -1 ČH), čo bolo spôsobené teplým a nadpriemerne vlhkým počasím počas dozrievania plodov, za ním nasledoval rok 2015 (2729 mg.kg -1 ČH) a rok 2013 (2701 mg.kg -1 ČH) na celkový obsah polyfenolov vplýval úhrn zrážok, ktorý sa prejavil v roku 2014, kde počas dozrievania plodov spadlo dvojnásobné množstvo zrážok oproti roku 2013 a Tento úhrn zrážok v roku 2014 sa prejavil výrazne vyšším celkovým obsahom polyfenolov vo všetkých variantoch hnojenia pre pozitívne vlastnosti, ktoré sú charakteristické pre plody čučoriedok, je potrebné skúmať faktory, ktoré ovplyvňujú obsah bioaktívnych komponentov tohto drobného ovocia. Polyfenolické zlúčeniny vyznačujúce sa protektívnymi účinkami voči kardiovaskulárnym onkologickým a neurogeneratívnymi ochoreniam, sú významnými antioxidačnými zložkami plodov čučoriedok. Je preto potrebné realizovať ďalšie výskumy s cieľom objasňovať zmeny v ich obsahu alebo štruktúre v rôznych rastlinných organizmoch v závislosti od rôznych faktorov Poďakovanie: Práca vznikla s podporou projektu VEGA 1/0308/14 ako aj Európskym spoločenstvom v rámci projektu č : Building Research Centre "AgroBioTech".

12 Literatúra ISMAIL, A. A Terbacil and fertility effects on yield of lowbush blueberry. HortScience 9: 457. KALT, W. McDONALD, J. E Chemical composition of lowbush blueberry cultivars. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 121: KREWER, G. NESMITH, D. S Blueberry fertilization in soil. University of Georgia Extention Fruit Publication, LACHMAN, J. HEJTMÁNKOVÁ, A. DUDJAK, E Content polyphenolic antioxidants and phenolcarboxylic acids in selected parts of yacon. In Vitamins 2003 Přírodní antioxidanty a volné radikály. Pardubice: Univerzita Pardubice, 2003, s ISBN LOHACHOOMPOL, V. SRZEDNICKI, G. CRASKE, J The change of total anthocyanins in blueberries and their antioxidant effect after drying and freezing. In Journal of Biomedicine and Biotechnology, Vol. 5, 2004, p RECHNER, A. R. KUHNLE, G. BREMNER, P. HUBBARD, G. P. MOORE, K. P. RISE-EVANS, C. A The metabolic fate of dietary polyphenols in humans. Free Radic Biol Med 33: RICE-EVANS, C.-A., MILLER, N.J., BOLWELL, P.G., BRAMLEY, P.M., PRIDHAM, J.B., The relative antioxidant acitivies of plant-derived polyphenolic flavonoids. Free Radical Res. 22,

13 ĎAKUJEM ZA POZORNOSŤ