Vliv stresu suchem na obsah vitaminu C a antioxidační kapacity v hlízách brambor

Tereza Kvapilová

Bachelor's thesis

Effect of stress caused by drought on the content of vitamin C and antioxidant capacity in potato tubers

Abstract:

Bakalářská práce je zaměřena na studium obsahu vitaminu C a antioxidačních látek v hlízách brambor a čím jsou ovlivněny, zejména jaký vliv má na koncentraci vitaminu C stres suchem. První část je zaměřena na úvod do problematiky, je zde více rozveden celosvětový význam brambor jako plodiny, odkud brambory pocházejí a základní morfologie hlízy. Dále na základě studia odborné literatury byly vymezeny abiotické faktory ovlivňující růst rostliny a růstové podmínky, které jsou pro brambory nejvhodnější. Nejlépe rostou brambory v klimatických podmínkách podobných Jižní Americe, odkud původem pocházejí. Ideální jsou teploty v rozmezí 15 až 20 stupňů Celsia, roční úhrn srážek 700 až 800 mm a dlouhý den. Bramborové hlízy jsou z hlediska chemického složení bohatým zdrojem energie (energetická hodnota je 340,00 kJ na 100 g). Mají významný obsah minerálních látek, vitaminů, bílkovin, sacharidů a téměř nulový obsah tuků. Velice bohaté jsou na škrob, ve 100 g hlízy obsahují v průměru kolem 16 g. Také jsou nezanedbatelným zdrojem vitaminů, především vitaminu C a vitaminů skupiny B, v menších koncentracích se v hlízách vyskytuje i vitamin A, E a K. Z barviv jsou nejvýznamnější karotenoidy a u červeně a fialově zbarvených odrůd anthokyany. Dalšími složkami sušiny jsou organické kyseliny, aromatické látky, toxické glykoalkaloidy, fenoly a antioxidanty. Nejdůležitějšími antioxidanty v bramborách jsou polyfenoly, askorbová kyselina, karotenoidy, alfa tokoferol, alfa lipoová kyselina a selen. Navzájem na sebe působí pozitivně a zvyšují svůj celkový účinek. Askorbová kyselina se ze 13,3 % podílí na celkové antioxidační aktivitě brambor a její obsah je ovlivněn především odrůdou. Pro stanovení antioxidační aktivity byly vybrány a popsány metody měřící inaktivaci volných radikálů: TEAC s použitím ABTS, DPPH, ORAC a metody sledující redukční schopnosti antioxidantů: HPLC neboli vysokoúčinná kapalinová chromatografie. Ze studií vyplývá, že stres suchem, nijak významně neovlivňuje obsah vitaminu C. Antioxidační kapacita je především ovlivněna obsahem polyfenolů a ani ten není výrazně ovlivněn suchem. Podle studií brambory stresované suchem vykazují obsah polyfenolů téměř stejný nebo lehce zvýšený.

Abstract:

The bachelor thesis aims to study content of vitamin C and antioxidants in potato tubers and the factors that influence their concentration, especially stress caused by drought. First part of the text gives insight into the problematics, depictures the importance of potatoes as a crop, clarifies their origin and basic morphology of the tuber. Based on the literary research the abiotic factors affecting the growth and growth conditions that are best suiting potatoes were defined. The best climate conditions were found to be similar to the ones in South America, where potatoes originally come from. The temperature is ideal between 15 and 20 degreas Celsium, with annual rainfall between 700 to 800 mm with long daylight coverage. The potato tubers are a rich source of energy from the chemical point of view (energy value is 340,00 kJ on 100 g). They have high content of mineral substances, vitamins, proteins, carbohydrates and almost zero content of fat. Potatoes are very rich on starch, whereas 100 g of tuber contains at average 16 g of starch. They are also a inconsiderable source of vitamins, mainly vitamin C and B category vitamins, in smaller concentrations the tubers also contain vitamin A, E and K. Considering the pigment values, the most important are carotenoids and in the red and violet coloured species also anthocyanins. Other components of the dry matter are organic acids, aromatic substances, toxic glycoalkaloids, phenols and antioxidants. The most important antioxidants in potatoes are polyphenols, ascorbic acid, carotenoids, alpha tocopherol, alpha lipoic acid and selenium. They have mutual benefits to each other and strengthen their effect. The ascorbic acid participates on the overall antioxidant activity of the potatoes by 13.3 % margin and its levels are influenced primarily by the species of the potato. To set the levels of antioxidant activity, methods measuring inactivity of free radicals were chosen and described - TEAC with the use of ABTS, DPPH, ORAC and methods tracking reduction capability of the antioxidants - HPLC or high-performance liquid chromatography. In conclusion the studied materials imply, that the drought stress factor does not in any considerable way affect the levels of vitamin C in the potato tubers. Antioxidant capacity is mainly affected by the content of polyphenols and that is also not affected by the drought stress factor in any significant way. According to the studies, potatoes stressed by drought show similar or slightly higher levels of polyphenols.

Keywords

Brambory, ABTS, Antoxidant, Spektrofotometrie, Askorbová kyselina, Fenolické sloučeniny, HPLC

Keywords

ABTS, Antioxidants, HPLC, Spectrofotometry, Ascorbic acid, Phenolic compounds, Potatoes

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Matyáš Orsák, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Agriculture, Horticulture and Rural Development / Nutrition and Foodstuffs