Vliv abiotických stresů na obsah a složení polyfenolů pšenice obecné (Triticum aestivum L.)

Effect of abiotic stresses on the polyphenol content and composition of wheat (Triticum aestivum l.)

Vliv abiotických stresů na obsah a složení polyfenolů pšenice obecné (Triticum aestivum L.)

Jaromír LACHMAN1, Matyáš ORSÁK1, Václav HOSNEDL2, Vladimír PIVEC1, Jiří DUDJAK1

1KCH AF ČZU, 2KRV AF ČZU

Souhrn, klíčová slova

Byl sledován vliv zvýšené vlhkosti a teploty (test urychleného stárnutí - TUS) na obsah celkových polyfenolů (CP) a fenolických kyselin u 5 odrůd pšenice v létech 1998 a 1999. CP byly stanoveny spektrofotometricky, fenolické kyseliny pomocí HPLC. TUS způsobil statisticky významný nárůst CP v rozmezí 0-20 % a pokles obsahu volné sinapové a vanilové kyseliny s methoxylovými skupinami a nárůst obsahu kávové a gallové kyseliny s volnými hydroxyskupinami.

Triticum aestivum; polyfenoly; fenolické kyseliny; test urychleného stárnutí; vliv zvýšené teploty a vlhkosti

Summary, keywords

The effect of higher humidity and temperature (accelerated ageing test - TUS) on the polyphenol content (CP) and phenolic acids in 5 wheat varieties in the 1998 and 1998 years was determined. CP content was determined spectrophotometrically, phenolic acids by HPLC. TUS caused statistically significant CP increase in the range 0-20 % and decrease of free sinapic and vanillic acid with -OCH3 and increase of caffeic and gallic acid with free OH-groups.

Triticum aestivum; polyphenols; phenolic acids; accelerated ageing test; effect of higher temperature and humidity

Introduction - Úvod

Fenolické látky jsou rozsáhlou skupinou sekundárních metabolitů obilnin, které hrají důležitou roli ve výživě lidí a v obranném mechanismu proti pathogenům. Obsah a konstituce těchto látek je významně ovlivňována biotickými i abiotickými stresy (Lachman et al. 1997, 1999). Cílem této práce je poznání vlivu působení zvýšené teploty (40 - 45 0C) a vlhkosti (> 90 %rel) po dobu 72 hod. (test urychleného stárnutí) na obsah a složení polyfenolického komplexu pšenice.

Methods - Metody

Testovaný materiál představovalo 5 odrůd pšenice ozimé (Ebi, Nela, Samanta, Śárka, Estica) ze sklizně 1998 a 1999 ze zkušebních stanic ÚKZÚZ v Jaroměřicích n. R.., Staňkově a Brně - Chrlicích.

Test urychleného stárnutí byl proveden dle Te Kronyho (1995). CP byly stanoveny v 80% ethanolicko-vodných extraktech spektrofotometricky s Folin-Ciocalteuovým fenolickým reagens dle Lachmana et al. (1998) a fenolické kyseliny HPLC s gradientovou elucí A - 5% methanol, B - 40% methanol, upraveno s H3PO4 na pH=2,5 na chromatografu WatersTM s detektorem PDA 996 - UV-VIS (280 nm) na koloně Watrex 250x4 mm Sepharon SGX C18 7m m, průtok 1 ml.min-1, nástřik vzorku 20 m l, doba eluce 56 min. Použité standardy byly od Fluka AG a Sigma-Aldrich.

Results - discussion - Výsledky - diskuse

Obsah CP v zrnech pšenice se pohyboval v rozmezí 550 - 1 200 mg.kg-1 sušiny, průměrné hodnoty pro jednotlivé odrůdy se v létech 1998 a 1999 pohybovaly v rozmezí 600 - 960 mg.kg-1 sušiny. TUS způsobil nárůst CP v rozmezí 0 - 20 %, největší byl u odrůd Nela (20,17 % r. 1999, 18,01 % r. 1998) a Samanta (10,85 % r. 1999, 16,63 % r. 1998). Průměrný procentuální nárůst CP byl 11,49 %. Data byla statisticky zpracována programem Statgraphics analýzou vícenásobného třídění na hladině významnosti 0,05, která prokázala statisticky významný vliv deteriorace (TUS), čímž byly potvrzeny dříve získané výsledky u ječmene a hrachu (Lachman et al., 1997, 1999). Pomocí HPLC bylo stanoveno zastoupení fenolických kyselin resp. kumarinů v odrůdách pšenice. V obilkách byla nejvíce zastoupena sinapová a 3-hydroxy-benzoová kyselina a 7-hydroxykumarin, dále kávová a vanilová kyselina. Z výsledků analýzy vícenásobného třídění vyplývá, že obsah všech volných fenolických kyselin je ovlivněn odrůdou, lokalitou, deteriorací (TUS) a ročníkem. U kyseliny 3-hydroxy-benzoové byl prokázán statisticky významný vliv odrůdy, u 7-hydroxykumarinu odrůdy a stanoviště, u vanilové kyseliny také ročníku. Obsah kávové kyseliny po deterioraci zrna ve všech odrůdách významně narůstal, obsah sinapové a vanilové kyseliny klesal. Při deterioraci došlo k poklesu obsahu kyselin majících ve své molekule methoxylové skupiny (sinapová, vanilová) a k nárůstu fenolických kyselin s volnými hydroxylovými skupinami (kávová, gallová). Vlhkost, teplota a přístup kyslíku ovlivňují změny obsahu volných fenolkarboxylových kyselin při skladování (Bewley a Black, 1985).

References - Použitá literatura

Bewley, J.D., Black, M.: Seeds: Physiology of Development and Germination. Plenum Press, N.Y., 1985.

Lachman, J., Hosnedl, V., Pivec, V.: Sci. Agric. Bohem. 28 (1): 17-30, 1997.

Lachman, J. Hosnedl, V., Pivec, V., Orsák, M., Cereals for Human Health and Preventive Nutrition, Proceedings:118-125, 1998.

Lachman, J., Lapčík, O., Hosnedl, V., Prokinová, E., Orsák, M., Pivec, V.: Sci. Agric. Bohem. 30 (1): 1 - 13, 1999.

Řešeno v rámci Výzkumného záměru MSM 412100002 AF ČZU