Vliv hnojení na obsah karotenoidů v pšenicích s barevným zrnem

Bc. Adam Kos

Master's thesis

The impact of fertilising on carotenoid content in coloured-grain wheats

Abstract:

Pšenice představuje pro lidstvo důležitý zdroj energie. Kromě poskytnutí základních živin (sacharidy, bílkoviny), je pšeničné zrno využíváno jako zdroj mikronutrientů, mezi které patří například karotenoidy. Karotenoidy jsou organické sloučeniny, které jsou řazeny mezi tetraterpenoidní pigmenty. Tyto látky mají prokázaný účinek na lidské zdraví, a jejich zvýšená konzumace může mít vliv na omezení výskytu mnoha onemocnění, jako jsou kardiovaskulární choroby a diabetes. Pozitivní účinek karotenoidů je připisován jejich antioxidačním vlastnostem. V rámci pokusu byl zkoumán vliv dávky dusíkatého hnojení na obsah karotenoidů v zrnu dvanácti barevných pšenic (purpurové, modré, žluté, černé) a jedné kontrolní, komerčně pěstované, červené odrůdy. Těchto třináct genotypů pšenic bylo ošetřeno různými dávkami dusíkatého hnojiva, T1 - nulová dávka (0 kg N/ha), T2 - střední dávka (80 kg N/ha) a T3 - vysoká dávka (160 kg N/ha). Karotenoidy byly analyzovány a kvantifikovány za pomoci HPLC-DAD. V zrnech pšenic byl stanoven lutein, zeaxanthin, estery luteinu a Z-izomery luteinu. Nejvíce zastoupený karotenoid ve všech zkoumaných genotypech byl lutein, který tvořil 83,9 - 95,2 % z celkového obsahu karotenoidů. Vysoký obsah karotenoidů byl naměřen v genotypech Bona Vita (6,58 mg/kg sušiny), Anthograin (3,03 mg/kg sušiny) a Rosso (2,56 mg/kg sušiny). Po statistickém zhodnocení výsledků nebyl zjištěn významný rozdíl mezi jednotlivými úrovněmi hnojení a obsahem karotenoidů v zrnech pšenice.

Abstract:

Wheat is an important source of energy for humanity. In addition to providing essential nutrients (carbohydrates, proteins), wheat grain is used as a source of micronutrients, such as carotenoids. Carotenoids are organic compounds, that are classified as tetraterpenoid pigments. These substances have a proven effect on human health and their frequent consumption can affect the incidence of many diseases, such as cardiovascular disease and diabetes. The positive effect of carotenoids is attributed to their antioxidant properties. In the experiment, the effect of nitrogen fertilization doses on the carotenoid content in the grain of twelve colored wheat (purple, blue, yellow, black) and one control, commercially grown, red variety was investigated. These thirteen wheat genotypes were subjected to different levels of nitrogen fertilizer, T1 - zero dose (0 kg N/ha), T2 - medium dose (80 kg N/ha) and T3 - high dose (160 kg N/ha). Carotenoids were analyzed and quantified by HPLC-DAD. Lutein, zeaxanthin, lutein esters and Z-isomers of lutein were determined in the examined wheat. The most represented carotenoid in all examined genotypes was lutein, which accounted for 83,9 - 95,2 % in terms of carotenoid content. High content of carotenoids was found in genotypes Bona Vita (6.58 mg/kg dry weight), Anthograin (3.03 mg/kg dry weight) and Rosso (2.56 mg/kg dry weight). After statistical evaluation of the results, no significant differences between the individual levels of fertilization and carotenoids in wheat grains were found.

Keywords

HPLC, kvalita zrna, lutein, minerální hnojení, Triticum

Keywords

HPLC, grain quality, lutein, mineral fertilization, Triticum

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Luboš Paznocht

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food Quality and Processing of Agricultural Products