U radu je prikazan doprinos istraživanju glukozinolata u razdoblju 2005. – 2020. koji je ostvaren radom na Kemijsko-tehnološkom fakultetu, Sveučilišta u Splitu. Pregledom sveoubuhvatne dokumentacije ...utvrđeno je da znatnom broju predloženih struktura nedostaju važne strukturne informacije koje bi osigurala NMR i MS spektroskopija, pa je danas broj glukozinolata još uvijek varijabilan. U najnovijem istraživanju, u rodu
Hesperis
, identificiran je 4-
O
-D-apiozilglukomatronalin, čime ukupni broj glukozinolata danas broji između 89 i 136 struktura. U svrhu identificiranja izvora specifičnih glukozinolata koji bi mogli djelovati kao prekursori biološki aktivnih izotiocijanata, istraživan je sadržaj glukozinolata u biljkama. Istraživanja uključuju i razgradnju glukozinolata (enzimska, termička i kemijska) kao i biološku aktivnost (citotoksična, antimikrobna, protuupalna i dr.).
This review paper presents a contribution to the research of glucosinolates over the period 2005–2020, which was obtained during work at the Faculty of Chemical Technology, University of Split. After review of the comprehensive documentation, it was determined that a significant number of proposed structures lack important structural information that would be provided by NMR and MS spectroscopy, and today the number of glucosinolates is still variable. In the recent study of
Hesperis
genus, 4-
O
-D-apiosylglucomatronalin was identified, which gives the total number of glucosinolates today ranging from 89 to 136 structures. In order to identify the sources of specific glucosinolates that could act as precursors of biologically active isothiocyanates, the content of glucosinolates in plants was investigated. The study also includes the degradation of glucosinolates (enzymatic, thermal, and chemical), as well as biological activity (cytotoxic, antimicrobial, anti-inflammatory,
etc.
).
Biofumigacija je metoda suzbijanja štetnih organizama u tlu koja se temelji na uzgoju biljnih vrsta koje proizvode inhibitorne kemijske spojeve, poznate kao sekundarni metaboliti. Biofumigantni ...učinak utvrđen je u biljaka iz porodice Brassicaceae, koje u svojim tkivima sadrže glukozinolate. U većini slučajeva, biofumigantne vrste siju se i uzgajaju kao pokrovni usjevi u međuvremenu između komercijalnih usjeva, te se u fazi cvatnje usitnjavaju i inkorporiraju u tlo, kako bi u procesu hidrolize došlo do oslobađanja izotiocijanata. Izotiocijanati aktivna su tvar sintetskih pripravaka. Brojna istraživanja ukazuju kako biofumigacija dovodi do značajne redukcije populacija štetnih organizama, simptoma koje oni uzrokuju te povećanja prinosa. Osim sjetve usjeva, u svrhu biofumigacije primjenjuju se i brašna sjemena biofumigantnih vrsta u formulaciji prašiva ili peleta. Uz zaštitu komercijalnih usjeva od štetnih organizama, uzgoj biofumigantnih usjeva osigurava i druge koristi na tretiranoj površini, poput poboljšavanja vodozračnog režima, sprječavanja zbijanja tla ili erozije tla vodom ili vjetrom, poboljšavanja iskorištavanja hranjiva u tlu, obogaćivanja tla organskom tvari i porasta populacija nekih korisnih mikroorganizama. U svrhu što bolje iskoristivosti biofumigacije, potrebno je provesti istraživanja u specifičnim pedoklimatskim uvjetima Republike Hrvatske te edukacije proizvođača, kako bi ovu ekološki prihvatljivu metodu zaštite bilja od štetnika integrirali u ekološku, ali i u integriranu poljoprivrednu proizvodnju.
Biofumigation is a method of controlling soil-born pests based on the cultivation of plant species that produce inhibitory chemical compounds, known as secondary metabolites. The biofumigant effect was found in plants from the Brassicaceae family, which contain glucosinolates in their tissues. In most cases, biofumigant species are sown as cover crops in the meantime between commercial crops, grown and crushed and incorporated into the soil during the flowering phase, in order to release isothiocyanates in the hydrolysis process. Isothiocyanates are the active substance of synthetic preparations. Numerous studies indicate that biofumigation leads to a significant reduction in pest populations, the symptoms they cause, and increases in yield and quality. For the purpose of biofumigation, seed flours of biofumigant species in the formulation of powder or pellets are also used. In addition to protecting commercial crops from pests, growing biofumigant crops provides other benefits to the treated area, such as improving the soil structure, preventing soil compaction or soil erosion by water or wind, improving nutrient utilization in the soil, enriching the soil with organic matter and increasing populations of some beneficial microorganisms. To improve the use of biofumigation, it is necessary to conduct research in specific pedoclimatic conditions of the Republic of Croatia and education of producers, to integrate this environmentally friendly method of plant protection into organic and integrated agricultural production.
Brokula (Brassica oleracea var. italica L.) je povrće koje se smatra izvornim oblikom cvjetače, a uzgaja se zbog zelenih cvjetnih izdanaka smještenih na razgranatoj mekanoj stabljici. Brokula je ...bogata bioaktivnim spojevima, glukozinolatima i polifenolima te se uvelike istražuje radi njihova korisnog djelovanja na ljudsko zdravlje. U literaturi je mnogo više radova o sastavu i udjelima bioaktivnih spojeva u cvatu nego u listovima i stabljici biljke. U ovom radu analizirani su ukupni i pojedinačni glukozinolati, ukupni polifenolni spojevi te njihov antioksidacijski kapacitet u svim jestivim dijelovima brokule (cvat, listovi, stabiljka). Utvrđeno je da je količina glukozinolata najveća u listu brokule pri čemu udio indolnih prevladava nad alifatskim spojevima što vrijedi i za cvat. U stabljici je veći udio alifatskih spojeva. Udio polifenolnih spojeva u uzorcima u rasponu je od 9,70-16,11 mg GE g-1 s. tv. u stabljici, od 17,65-31,08 mg GE g-1 s. tv. u cvatu i od 22,27-34,02 mg GE g-1 s.tv. u listu brokule. Veću antioksidacijsku aktivnost pokazuju uzorci s većom koncentracijom polifenola. Ti rezultati upućuju da ne samo cvat brokule već i ostali dijelovi biljke mogu biti vrijedan izvor bioaktivnih spojeva te ih se preporuča također koristiti u prehrani. Nadalje, nusproizvodi nakon berbe, stabiljke i listovi mogli bi se koristiti kao sirovina za njihovu izolaciju te eventualnu uporabu kao dodataka prehrani.
Glukozinolati su složena klasa spojeva tioglukozidne strukture svojstvena biljkama porodice Cruciferae, u koju ubrajamo značajne kulture kao što su uljana repica, kupus, cvjetača, brokula, koraba, ...kelj, hren, gorušica. Sve biljke koje sadrže glukozinolate sadrže i endogeni enzim hidrolize - mirozinazu (β-tioglukozid-glukohidrolaza, EC 3.2.1.1) u odijeljenim dijelovima biljke. Oštećenjem tkiva oni dolaze u kontakt s enzimom mirozinazom te ovisno o strukturi glukozinolata nastaju različiti biološki aktivni produkti razgradnje, koji imaju čitav niz bioloških svojstava, od toksičnih do antikarcinogenih. Udio i sastav glukozinolata razlikuje se između biljnih vrsta te izmedu sorata istih vrsta te se mogu razlikovati unutar biljne jedinke ovisno o stupnju razvoja i vrsti organa. Različiti uvjeti okoliša u kojima se biljka nalazi, kao što su svjetlo, nutritivni status biljke, mehaničko oštećenje, infekcija fitopatogenima i oštećenja uzrokovana napadom insekata, mogu uzrokovati značajne promjene u sastavu i udjelu glukozinolata. Stoga postoji niz teorija o potencijalonoj ulozi glukozinolata u biljci, iako se njihova uloga u obrani biljke od insekata i fitopatogena smatra primarnom.
Glukozinolati su jedinstvena i važna skupina sekundarnih metabolita u nekim vrstama biljaka. Ubrajaju se u specifičnu skupinu kemijskih spojeva tzv. 'fitokemikalija' koja je zastupljena u 16 ...botaničkih porodica reda Capparales. Za prehranu ljudi najznačajnija je porodica
Brassicaceae u koju se ubrajaju kupus, brokula, cvjetača, prokulice, roktvica, repa, gorušica. U ovom radu obuhvatiti će se svi parametri koji vladaju u različitim stadijima od uzgoja do prerade povrća iz porodice Brassicaceae, na biodostupnost glukozinolata i njihovih
razgradnih produkata, i na zdravlje ljudi. Glukozinolati su kemijski stabilni sve dok ne dođu u kontakt s enzimom mirozinazom (β-tioglukozid glukohidrolaza; EC 3.2.1.147). Hidroliziraju se u niz biološki aktivnih tvari (izoticijanati, indol-3-karbinol). Osim što se konzumira svježe, povrće se vrlo često procesira, te ovisno o uvjetima prerade, prisutni glukozinolati se mogu razgraditi što može imati za posljedicu promjenu njihove biološke aktivnosti. Mnogobrojna
epidemiološka istraživanja dokazala su i potvrdila pozitivan učinak konzumiranja povrća iz porodice Brassicaceae, a time i unosa glukozinolata u ljudski organizam. U radu će biti obrađen mehanizam njihovog pozitivnog djelovanja (antifungalno, antibakterijsko, antioksidativno, antimutageno, antikancerogeno djelovanje). Osim što imaju pozitivan učinak u ljudskom organizmu, glukozinolati i njihovi razgradni produkti mogu imati i antinutritivni učinak, što je također potrebno uzeti u obzir, međutim, potrebno je provesti još istraživanja u tom smjeru.
Uspoređen je sastav glukozinolata iz in vitro uzgajanih biljčica, tumora i teratoma hrena (Armoracia lapathifolia Gilib.). Biljčice su sadržavale kudikamo više ukupnih glukozinolata nego tumor i ...teratom. Po količini je prevladavao alifatski glukozinolat. Biljčice su sadržavale još manju količinu aromatskog glukozinolata, glukonasturtina te indolske spojeve: glukobrasicin, 4-metilglukobrasicin i
4-hidroksiglukobrasicin. U tumorskom i teratomskom tkivu otkriveni su samo ti indolni glukozinolati. Aktivnost enzima mirozinaze (β-tioglukozidaza) bila je veća u biljčicama nego u teratomu, a u tumoru nije utvrđena. Ukupna peroksidazna aktivnost bila je 30-50 puta veća u tumoru i teratomu nego u biljčicama. Pretpostavka da će teratomsko tkivo koje sadrži izdanke biti sličnije biljčici nego neorganiziranom tumoru nije se potvrdila ni u profilu glukozinolata, niti peroksidaznoj aktivnosti, nego samo u mirozinaznoj aktivnosti.
PDF
