Instrumentální analýza látek skladovaných brambor ošetřených karvonem

Bc. Martin Semrád

Diplomová práce

Sesory properties of potatoes treated with carvone

Anotace:

Brambory (Solanum tuberosum L.) jsou během skladování náchylné ke klíčení, což negativně ovlivňuje jejich kvalitu a bezpečnost. V minulosti se k inhibici klíčení používaly syntetické látky, které jsou v současnosti postupně nahrazovány přírodními alternativami. Jednou z perspektivních látek je karvon – monoterpen přítomný v silici kmínu či máty. Cílem této diplomové práce bylo pomocí moderních instrumentálních metod vyhodnotit vliv ošetření hlíz karvonem na chemické složení skladovaných brambor v porovnání s neošetřenými kontrolními vzorky. K analýze chemických změn během skladování byly použity dvě pokročilé techniky – protonová nukleární magnetická rezonance (1H NMR) a kapalinová chromatografie spojená s hmotnostní spektrometrií (LC-MS). Byly sledovány změny koncentrací vybraných metabolitů a jejich dynamika během několikatýdenního skladování. Výsledky ukázaly, že ošetření karvonem ovlivňuje hladiny některých klíčových metabolitů, zejména aminokyselin a cukrů. Taktéž bylo zjištěno, že je karvon hlízami brambor aktivně metabolizován, nejprve redukován na karveol, poté glykosylován, což naznačuje snahu hlíz detoxikovat cizorodou látku. Zaznamenané rozdíly mezi experimentálními skupinami naznačují možný inhibiční účinek karvonu na enzymatické i fyziologické procesy spojené s klíčením. Použité metody se ukázaly jako vhodné nástroje pro sledování chemických změn hlíz brambor během skladování. Výsledky této práce mohou přispět k vývoji alternativních a ekologicky šetrných metod prodlužování trvanlivosti brambor, nicméně je potřeba, aby byl tématika předmětem dalšího výzkumu.

Abstract:

Potatoes (Solanum tuberosum L.) are prone to sprouting during storage, which negatively affects their quality and safety. In the past, synthetic substances were commonly used to inhibit sprouting, but these are now gradually being replaced by natural alternatives. One promising compound is carvone – a monoterpene found in caraway and mint essential oils. The aim of this thesis was to evaluate the effect of carvone treatment on the chemical composition of stored potatoes using modern instrumental methods, in comparison with untreated control samples. To analyse chemical changes during storage, two advanced techniques were used – proton nuclear magnetic resonance (1H NMR) and liquid chromatography coupled with mass spectrometry (LC-MS). Changes in the concentrations of selected metabolites and their dynamics over several weeks of storage were monitored. The results showed that carvone treatment affects the levels of several key metabolites, especially amino acids and sugars. It was also found that carvone is actively metabolized by potato tubers, first being reduced to carveol and subsequently glycosylated, which suggests a detoxification response to the foreign compound. The observed differences between experimental groups indicate a potential inhibitory effect of carvone on enzymatic and physiological processes related to sprouting. The applied methods proved suitable for monitoring chemical changes in potato tubers during storage. The findings of this study may contribute to the development of alternative and environmentally friendly methods for prolonging potato shelf life, although further research on this topic is needed.

Klíčová slova

brambory, ihhibice klíčení, karvon, nukleární magnetická rezonance, kapalinová chromatografie, hmotnostní spektrometrie

Keywords

potato, sprout inhibition, carvone, nuclear magnetic resonance, liquid chromatography, mass spectrometry

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 22. 4. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 21. 5. 2025
• Vedoucí: doc. Ing. Pavel Klouček, Ph.D.
• Oponent: Přemysl Landa, MUDr., externi

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Magisterský studijní program:
Kvalita potravin a zpracování zemědělských produktů