Možnosti biofortifikace rostlinných produktů zinkem a mědí

Eliška Suchanová

Bakalářská práce

Possibilities of Crop Products Biofortification for Zinc and Copper

Anotace:

Zinek a měď se řadí mezi stopové prvky, které hrají nezbytnou roli ve výživě rostlin a lidí. Podílí se na životně důležitých funkcích, jako například na správném chodu metabolismu a jsou přítomny v mnoha enzymatických reakcích. Dostatek zinku a mědi ve výživě může sloužit i jako prevence proti různým onemocněním. V současné době se vyskytuje problematika deficitu mikroelementů ve výživě mnoha lidí, a to zejména v rozvojových zemích. Tento problém se snaží vyřešit metoda biofortifikace neboli biologického obohacování rostlinných produktů o považované živiny. Cílem práce bylo posoudit příjem zinku a mědi zrnem obilnin. Cíl spočíval v porovnání extrakčních činidel (vodný výluh, Mehlich 3) a jejich využití pro stanovení přijatelnosti živin. Dále se sledoval vliv pH půd na dostupnost zinku a mědi, a následně i vztah mezi rostlinou a půdou. V poslední řadě byl hodnocen antagonismus fosforu vůči zinku. Vzorky byly odebírány z půdních provozů z oblasti Litic a Libochovic, tj. stanoviště s rozdílnou hodnotou pH. Půdní a rostlinné vzorky plodin, kdy se konkrétně jednalo o ječmen ozimý a pšenici ozimou, byly pro výzkum odebírány v roce 2020. Obsahy přijatelné mědi a zinku v půdě byly stanoveny pomocí vodného výluhu a výluhu Mehlich 3. Z výsledků výzkumu vyplynulo, že pro stanovení přijatelnosti zinku a mědi je vhodnější použít metodu vodného výluhu, jelikož dosahoval silných korelací s obsahem zinku a mědi v klasech obilnin. Výluh Mehlich 3 dosahoval také silných korelací, ale vztah byl slabší než u vodného výluhu. Následně bylo prokázáno, že hodnota pH má velký vliv na dostupnost těchto prvků, kdy za nižších hodnot byla jejich přijatelnost značně vyšší. To poukazuje na fakt, že se na kyselých půdách vyskytoval užší vztah mezi plodinou a rostlinou, a tím byla přijatelnost zinku a mědi větší. V poslední řadě byla pozornost věnována vztahu zinku s fosforem. Fosfor se v mnoha studiích a výzkumech projevuje jako antagonista zinku, avšak v tomto případě nebyl tento vztah potvrzen. Výsledky spíše poukazují na možný synergismus mezi prvky, což může být v tomto ohledu způsobeno možnou nespolehlivostí výsledků.

Abstract:

Zinc and copper are ranked amongst trace elements which have a necessary role in nutrition of plants and humans. They play a huge role in vital functions such as properly working metabolism, participation in enzymatic reactions and their sufficiency in human nutrition might serve as prevention against various diseases. Nowadays there is a case of deficit of microelements in nutrition of many people, especially in developing countries. This problem is trying to be solved by biofortification method in other words biological enrichment of plant-based products by demanded nutrients. The goal of this work was to assess the intake of zinc and copper by cereal grains. The hypothesis was to compare extraction reagents (water extract, Mehlich 3) and their use to determine availability of nutrients in soil. Furthermore the effect of soil pH on a zinc and copper was monitored and connection between plant and soil was monitored too. Lastly the antagonism of phosphorus to zinc was evaluated. The samples were being extracted from soil areas of Litice and Libochovice which are habitats with different pH. Soil and plant samples from crops, specifically speaking about winter barley and winter wheat, were extracted for the research in 2020. The sums of accepted copper and zinc were estabilished by aqueous extract and Mehlich 3 extract methods. The results have shown that for assessment of availability of zinc and copper is preferable using the method of aqueous extract, since it reached very strong correlations in the amount of Zinc and copper in ear of crops for assessment of acceptability of these elements in the soil. The Mehlich 3 extract reached strong correlations as well but not as strong as the aqueous extract. There was either a discovery that the pH factor has a important influence on availability of those elements where the acceptability was significantly higher when the pH factor was lower. This phenomenon points out the fact that on more acidic soils there is tighter relation between the crop and plant therefore the acceptability of zinc and copper was higher. Last but not least the attention was focused on the relationship between zinc and phosphorus. Phosphorus in major studies is considered as an antagonist of zinc however in this thesis this kind of relationship was not proven. The results rather point out the possibility of synergism between these elements, which can be caused by uncertainity of results.

Klíčová slova

biofortifikace, měď, potraviny, půda, zinek

Keywords

biofortification, copper, foodstuffs, soil, zinc

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 27. 4. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Ondřej Sedlář, Ph.D.
• Oponent: Aleksandra Kaleova

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Bakalářský studijní program / obor:
Zemědělství, zahradnictví a rozvoj venkova / Výživa a potraviny