Fenolické kyseliny v pšenicích s netradiční barvou zrna

Bc. Barbora Burešová

Master's thesis

Phenolic acids in coloured wheat grains

Abstract:

Pšenice je významnou obilovinou a jednou z hlavních komponent lidské výživy. V teoretické části diplomové práce je uvedena stavba a chemické složení pšeničného zrna. Barevné odrůdy pšenic se vyznačují vyšším obsahem biologicky aktivních látek, jako jsou fenolické kyseliny, rostlinná barviva a další nutričně významné látky. Tyto látky jsou charakteristické svými antioxidačními vlastnostmi, proto se část práce zabývá problematikou antioxidačních látek, volných radikálů a jejich působením v organismu. V další části literárního přehledu je uvedena klasifikace fenolických sloučenin, zvláštní pozornost je věnována především fenolickým kyselinám (FK), jejich významu pro rostliny, biosyntéze, biologické dostupnosti a zdravotní prospěšnosti pro člověka, jakožto konzumenta.Pro analýzu byla použita zrna osmi vybraných odrůd pšenice (T. aestivum L.). Byly sledovány rozdíly mezi čtyřmi různými typy zbarvení zrn. V jednotlivých odrůdách byl sledován celkový obsah FK, dále zastoupení volných, konjugovaných a vázaných forem a profily odrůd z hlediska zastoupení FK. Obsah fenolických kyselin byl stanoven pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie s detektorem diodového pole (HPLC/DAD).Největší podíl z celkového obsahu FK představují vázané formy (91,1 %), které jsou pevně spojeny s různými komponentami buněčných stěn. V menším množství se zde nachází formy konjugované (8,5 %) a volné (0,4 %). Ze všech FK obsažených v pšeničném zrnu je nejhojněji zastoupena ferulová kyselina, která byla převládající kyselinou ve formách vázaných (83,4 %) a volných (46,7 %). V konjugovaných formách měla majoritní zastoupení sinapová kyselina (47,7 %).Průměrný celkový obsah FK v modrých pšenicích činil 763 μg.g-1 suš., zatímco množství FK v purpurových (715 μg.g-1 suš.) a žlutých (714 μg.g-1 suš.) pšenicích bylo srovnatelné se standardními červenými pšenicemi (702 μg.g-1 suš.). Z naměřených výsledků vyplývá, že největší tendenci syntetizovat a ukládat FK mají pšenice s modrým aleuronem, tato skutečnost však nebyla statisticky průkazná. V ozimých pšenicích bylo ve srovnání s jarními formami naměřeno větší celkové množství FK (732 oproti 697μg.g-1 suš.), přesto ani tento rozdíl nebyl statisticky významný.

Abstract:

Wheat is considered to be one of the most important crops in human nutrition. Theoretical part of this work deals with the structure and chemical composition of wheat kernel. Non traditional pigmented types of wheat are studied due to their contents of biologically active compounds such as phenolic acids and natural pigments. Phenolic acids (PA) come under very rife group of phenolic compounds that are well known for their antioxidant properties, that is why antioxidants, free radicals and their mechanisms of actuation in organism are discussed in this work. Further attention is aimed at the classification of PA their importance for plants, biosynthesis, bioavailibility and health benefits for humans as consumers. The total content and profile of PA in four different coloured wheat varieties was analysed using high performance liquid chromatography with diode array detection (HPLC/DAD). Bound, conjugated and free PA were identified in wheat grains. The major fraction (91.1%) was represented by the insoluble PA that are bound to the structural parts of plant cell walls. Amounts of soluble conjugated (8.5%) and free (0.4%) PA were significantly lower. The most abundant PA of bound (83.4%) and free forms (46.7%) was ferulic acid. Conjugated form was predominantly represented by sinapic acid (47.7%). The average total content of PA in wheat varieties with blue aleurone was763 μg.g-1of dry matter (DM) whereas the amount of PA in purple (715 μg.g-1 DM) and yellow (714 μg.g-1 DM) wheat was comparable to standard red wheat (702 μg.g-1 DM). The measured results show that the greatest tendency to synthesize and store PA have pigmented blue wheat varieties, but this fact was not statistically conclusive.Winter wheat had higher total content of PA compared to spring form (732 vs. 697 μg.g-1 DM), although this difference was not statistically significant.

Keywords

pšenice ozimá, purpurový perikarp, modrý aleuron, žlutý endosperm, standardní barva zrna, pšenice jarní, volné fenolické kyseliny, vázané fenolické kyseliny, HPLC-DAD

Keywords

spring wheat, winter wheat, purple pericarp, blue aleurone, yellow endosperm, conventional grain colour, free phenolic acids, bound phenolic acids, HPLC/DAD

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Zora Kotíková, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Nutrition and Foodstuffs / Nutrition and Foodstuffs