DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2011 str. 9 <-- 9 --> PDF |
IZVORNI ZNANSTVENI ČLANCI – ORIGINAL SCIENTIFIC PAPERS Šumarski list br. 7–8, CXXXV (2011), 343-352 UDK 630* 232.3 (Pinus pinea L.) (001) FIZIOLOŠKA, KEMIJSKAIANTIOKSIDATIVNA SVOJSTVASVJEŽEG I USKLADIŠTENOG SJEMENAPINIJE (Pinus pinea L.) PHYSIOLOGICAL, CHEMICALANDANTIOXIDANT PROPERTIES OF FRESH AND STORED STONE PINE SEED (Pinus pinea L.) 11 2 Tamara JAKOVLJEVIĆ , Marija GRADEČKI-POŠTENJAK, Ivana RADOJČIĆ REDOVNIKOVIĆ SAŽETAK: Pinija (Pinus pineaL.) je mediteranska vrsta drveća. Raširena je na cijelom području Sredozemlja. U Hrvatskoj je prirodno rasprostranjena na otoku Mljetu u području Saplunare. Zbog ekonomske, ekološke, pejzažne, nutritivne i zdravstvene vrijednosti mogućnosti korištenja sjemena pinije su velike. U šumarstvu se koristi za pošumljavanje degradiranih staništa mediteranskog krškog područja Hrvatske, a zbog široke kišobranaste krošnje i vrlo dekorativnog izgleda, interesantna je kao hortikulturna vrsta. Nutritivna i zdravstvena vrijednost sjemena proizlazi iz kemijskog sastava. Bogato je proteinima, vitaminima A,B,C, D, E, od minerala željezom, magnezijem, fosforom i cinkom, nezasićenim masnim kiselinama i polifenolnim spojevima. Ispitana je kvaliteta sjemena (klijavost sjemena, masa 1000 sjemenki, sadržaj vlage), kemijski sastav i antioksidativna svojstva unutarnje sjemenske ljuske i sjemena (količina ukupnog sumpora, dušika, sirovog proteina, fosfora, kalija, kalcija, magnezija, bakra, cinka, željeza, mangana i ukupnih polifenola). Fiziološka, kemijska i antioksidativna svojstva ispitana su na svježem sjemenu (3 provenijencije) i na dugoročno uskladištenom sjemenu (1 provenijencija). Sjeme je sabrano na području UŠP Split, svježe sjeme je sabrano 2009. go- dine, a uskladišteno sjeme je sabrano 1995. godine. Klijavost svježeg sjemena bila je viša od standardom propisane. Provenijencija Mljet imala je nisku energiju klijavosti i najviše učešće šturog sjemena. Uzrok tomu je starost stabala. Učešće svježeg neisklijalog sjemena ukazuje na dormantnost sjemena, a iznosilo je prosječno 9 %. Kod sjemena pinije radi se o tipu mehaničke dormantnosti. Provenijencija Dubrovnik imala je najviše učešće svježeg neisklijalog sjemena. Zdravstveno stanje sjemena svih istraživanih provenijencija bilo je dobro (Tablica 2). Klijavost uskladištenog sjemena provenijencije Zadar u razdoblju od 1995. do 2010. godine, iznosila je prosječno 74 %. (Tablica 3). Značajna količina dušika i sumpora predstavlja pokretačku snagu rasta embrija. Ukupna količina dušika, sumpora, sirovih proteina i fosfora u sjemenu je visoka, dok je u sjemenskoj ljusci niska. Visoke vrijednosti sirovih proteina ukazuju na to da je sjeme pinije bogat izvor proteina (Tablica 4.). Sjemenke su bogate mineralima. Najzastupljeniji element je kalij, a slijede ga fosfor i magnezij. Ostali elementi zastupljeni su ovim slijedom: kalcij, željezo, mangan, cink i bakar. Nije uočena bitna razlika u mineralnom sastavu unutarnje ljuske i sjemena. Provenijencija Mljet (prirodna sastojina) ima najveću količinu svih ispitivanih minerala osim fosfora, jer je sastojina stara (Tablica 5). Istražen je udio ukupnih polifenola i antioksidacijski kapacitet unutarnje sjemenske ljuske i sjemena pinije. Na temelju dobivenih rezultata za udio ukupnih polifenola vidljivo je da istražene provenijencije sadrže različite udjele ukupnih 1 Dr. sc.Tamara Jakovljević, dr. sc. Marija Gradečki-Poštenjak, Hrvatski šumarski institut, Cvjetno naselje 41, 10450 Jastrebarsko, Hrvatska, tamaraj@sumins.hr 2 Dr. sc. Ivana Radojčić Redovniković, Prehrambeno-biotehnološki fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Pierottijeva 6, 10 000 Zagreb, Hrvatska |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2011 str. 10 <-- 10 --> PDF |
T. Jakovljević, M. Gradečki-Poštenjak1, I. Radojčić Redovniković: FIZIOLOŠKA, KEMIJSKAI ... Šumarski list br. 7–8, CXXXV (2011), 343-352 polifenola. Koncentracija ukupnih polifenolnih spojeva dva puta je viša u unutarnjoj sjemenskoj ljusci nego u sjemenu pinije (Slika 3.). Antiokisdacijski kapacitet tj. ORAC vrijednosti značajno su veće u uzorcima unutarnje sjemenske ljuske nego u sjemenu (Slika 4). Između vrijednosti ukupnih polifenola i antioksidacijskog kapaciteta određena je i linearna korelacija s visokim koeficijentom determinacije, što ukazuje da su polifenolni spojevi odgovorni za antioksidacijsku aktivnost sjemena (Slika 5). Dobiveni rezultati istraživanja su u skladu s literaturnim podacima istraživanja provedenim u drugim mediteranskim zemljama. Uporaba sjemena pinije u Hrvatskoj je zanemariva, stoga bi bilo potrebno intenzivirati njegovu proizvodnju. Fizička, fiziološka, nutritivna i zdravstvena svojstva sjemena pinije ukazuju na potrebu osnivanja multifunkcionalnih sjemenskih plantaža za proizvodnju sjemena. Ključne riječi:antioksidacijska aktivnost, kemijski sastav sjemena, kva liteta sjemena, Pinus pineaL., polifenoli, sjeme pinije, unutarnja sjemenska ljuska UVOD – Introduction Pinija (Pinus pinea L.) je izrazito mediteranska vrsta drveća. Raširena je na cijelom području Sredozemlja u blizini morskih obala. U zapadnom Sredozemlju prelazi u sjevernuAfriku i na Kanarske otoke, gdje se penje izuzetno i do 1000 m n.v.U Hrvatskoj je prirodno rasprostranjena na otoku Mljetu u području Saplunare (Vidaković, 1982). U svom prirodnom arealu obično prati maslinu. Svjetloljubljiva je vrsta, a glede tla uspijeva na pješčanim, vapnenastim i silikatnim tlima. Izraziti je kserofit. Cvjeta u razdoblju od travnja do lipnja, češer joj dozrijeva u jesen druge godine, a otvara se u trećoj godini. Doživi starost i preko 200 godina. Sjeme pinije zove se pinjol. Prema tipu sjemena s gledišta sabiranja i ekstrakcije, sjeme pinije spada u skupinu pravog sjemena, što znači da se ekstrahira iz češera (Regent,1980). Kod gotovo svih crnogoričnih vrsta drveća, pravo sjeme ujedno predstavlja i komercijalno sjeme. Zbog ekonomske, ekološke, pejzažne, nutritivne i zdravstvene vrijednosti,mogućnosti korištenja sjemena pinije (pinjola) su velike. U šumarstvu se koristi za pošumljavanje degradiranih staništa mediteranskog krš kog područja Hrvatske, a zbog široke kišobranaste krošnje vrlo dekorativnog izgleda koristi se i kao hortikulturna vrsta (Tomašević,1995, Topić i dr.2006). Kvaliteta sjemena je kompleksno svojstvo koje ovisi o velikom broju čimbenika. Čine ju genetska, fizikalna, fiziološka i zdravstvena svojstva sjemena na koja utječu uvjeti tijekom vegetacijskog razdoblja (Marcos- Filho iMcDonald,1998), proces dorade (Schafferi Vanderlip,1999) te uvjeti i dužina skladištenja (Saxena i dr.1987, Vieira i dr.2001). Strukturu sjemena pinije čine sljedeći dijelovi: vanjska sjemenska ljuska koja je tvrda i inkrustrirana (a), membranasta unutarnja sjemenska ljuska (b), endosperm (c) i embrij ili klica (d) (Slika 2.). Često puta, kod sjemena postoje dvije sjemenske ljuske, vanjska i unutarnja, kao što je slučaj i kod pinjola. Glavna zadaća sjemenske ljuske je da štiti sjeme od nepovoljnih vanjskih utjecaja te da regulira komunikaciju sjemena s okolinom. Embrij ili klica predstavlja malu, potpunu biljčicu iz koje će se razviti nova biljka (klijanac). Embrij je smješten u embrionalnoj šupljini u endospermu. Endosperm je smješten unutar sjemenske ljuske i predstavlja spremnik hrane (ulje, škrob, proteini, mineralne tvari) koja daje energiju potrebnu za klijanje embrija i za početni razvoj klijanaca. Nutritivna i zdravstvena vrijednost pinjola proizlazi iz kemijskog sastava. Bogati su proteinima, vitaminimaA, B, C, D, E, od minerala željezom, magnezijem, fosforom, selenom i cinkom, nezasićenim masnim kiselinama i polifenolima(Ruggeri i dr,1998; Ner giz i Dönmez, 2004). Istraživanja su pokazala da polifenolni spojevi ubiljnoj hrani štite od kroničnih bolesti, koje uključuju različite tumore, kardiovaskularne bolesti i dijabetes (Scalbert,2002). Zahvaljujući tim saznanjima, posljednjih su godina istraživanja usmjerena na određivanje udjela i antioksidativnog kapaciteta polifenola u različitim namjernicama biljnog podrijetla,uključujući i orašaste plodove (Kornsteineri dr, 2006; Pellerginii dr.,2006). Cilj istraživanja bio je istražiti kvalitetu, mineralni sastav, količinu proteina i antioksidativna svojstvasvježeg i uskladištenog sjemena pinije različitih provenijencija. MATERIJALI I METODE – Material and Methods Uzorci češera pinije različitih provenijencija sa-te u Saplunari na otoku Mljetu. U istraživanje je ukljubrani su tijekom srpnja/kolovoza 2009. godine u šum-čeno i uskladišteno sjeme pinije provenijencije Zadar, skim sjemenskim objektima na području UŠ koje je bilo sabrano1995. godine. Od tada je dugoro- Podružnice Split, u šumarijama: Biograd i Dubrovnik, čno uskladišteno u hladnjači Hrvatskog šumarskog in |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2011 str. 11 <-- 11 --> PDF |
T. Jakovljević, M. Gradečki-Poštenjak1, I. Radojčić Redovniković: FIZIOLOŠKA, KEMIJSKAI ... Šumarski list br. 7–8, CXXXV (2011), 343-352 stituta u propisanim uvjetima temperature i vlage u sje-UTablici 1. prikazani su osnovni podaci o istraživamenu: temperatura od 0–5°C, a sadržaj vlage u sje-nim provenijencijama sjemena pinije. menu 8 %. U razdoblju od 1995. do 2009. svake je godine kontrolirana kvaliteta sjemena. Tablica 1. Popis šumskih sjemenskih objekata u kojima su sakupljeni češeri Table 1 List of forest seed stands where cones were collected UŠPSplit Šumarija Forest enterprise Split Forest office Gospodarska jedinica, odjel/odsjek Management unit, compartment Reg. oznaka šumskog sjemenskog objekta Register number of seed stands Provenijencija Provenance Kategorija sjemena Seed chategory Godina sabiranja Year of collecting Starost sastojine (godina) Stand age (years) Biograd Biograd 7. četa SI-III-544/1993. Biograd poznato podrijetlo 2009. 50 - 60 Dubrovnik Štedrica 1d, 1f SS-III-602/2001. Dubrovnik selekcionirano 2009. 30 - 40 Dubrovnik Saplunara - Mljet zaštićeni krajolik Mljet poznato podrijetlo 2009. > 120 Zadar Nin - Kožino - Briševo PSS-III-528/1978. Zadar selekcionirano 1995. 60 - 80 Na svakoj provenijencijisabrano je 15 kg češera s ukupno 5 stabala. Sabrani češerisu ručno istrušeni u laboratoriju. Za potrebe ovih istraživanja odvojen je 1 kg normalno razvijenog sjemena. Slika 1. Češer i sjeme pinije Figure 1Cone and stone pine seeds (Foto –Photo: M. Gradečki-Poštenjak) Kvaliteta sjemena–Seed quality Kvaliteta sjemena određena je prema međunarodnoj metodologiji – ISTARules(2010)koju propisuje Međunarodna udruga za testiranje sjemena (International Seed Testing Association –ISTA). Ispitana su sljedeća fizička i fiziološka svojstva kvalitete sjemena: masa 1000 sjemenki, sadržaj vlage u sjemenu te energija klijavosti i klijavost sjemena. Klijavost sjemena podrazumijeva broj sjemenki koje su normalno isklijale u propisanim laboratorijskim uvjetima i u propisanom vremenskom roku, a energija klijavosti podrazumijeva broj sjemenki koje su isklijale u kraćem roku od onoga koji je propisan za klijavost određene vrste.Prilikom ispitivanja klijavosti sjemena u uzorku se utvrđuju sljedeće kategorije sjemena: klijavo sjeme, šturo sjeme, bolesno i gnjilo sjeme te svježe neisklijalo sjeme. Njihovo učešće izražava se u postotku od ukupnog broja sjemenki u uzorku.Analiza pojedinih svojstava kvalitete sjemena provedena je na radnim uzorcima. Veličina radnog uzorka propisana je prema ISTARules. Radni uzorci su uzorci na kojima se a =vanjska sjemenska ljuska stony seed coat b =unutarnja sjemenska ljuska seed coat c =endosperm endosperm d =embrij embryo Slika 2. Dijelovi sjemena pinije Figure 2Parts of stone pine seed (Foto –Photo: Anonimus) |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2011 str. 12 <-- 12 --> PDF |
T. Jakovljević, M. Gradečki-Poštenjak1, I. Radojčić Redovniković: FIZIOLOŠKA, KEMIJSKAI ... Šumarski list br. 7–8, CXXXV (2011), 343-352 provodi ispitivanja i razlikuju se u veličini od metode do metode (ISTARules, 2010.) Kemijski sastav sjemena–Chemicalcomposition ofseed Za određivanje kemijskog sastava i antioksidativne aktivnosti na sjemenkama pinije odvojeni su posebno: unutarnja sjemenska ljuska i sjeme. Prije mljevenja uzorci su sušeni 24 sata na 80°C, samljeveni do veličine 0,20 mm na mlin IKAM10 (UN EC ICP, 2007).Za potrebe određivanje fosfora, kalija, kalcija, magnezija, cinka, bakra, željeza i manganaodvagano je 0, 50 g uzoraka te je provedena digestija sa 96% sulfatnom kiselinom, uz dodatak par kapi 60 % perklorne kiseline pri sobnoj temperaturi (UN EC ICP, 2007). Ukupni fosfor određen je na UV/VIS spektrofotometru PE Lambda 1A pri apsorpcijskom maksimumu od 890 nm. Količina kalija, kalcija, magnezija, cinka, bakra, željeza i mangana određena je na atomskom apsorpcijskom spektrofotometru PE (Perkin-Elmer,1999). Na elementarnom analizatoru SC 132 određena je količina sumpora,a na elementarnom analizatoruCNS 2000 određena je količina dušika i ugljika (Leco, 2000). Analiza je provedena suhim spaljivanjem uzoraka bez prethodne kemijske pripreme tzv. “elementarnom analizom”(ISO 10694, 1995). Spaljivanje uzoraka na elementarnim analizatorima provedenojepri temperaturi od 1350 °C u struji kisika analitičke čistoće (Leco,2002). Sirovi proteini utvrđeni su na osnovi količine ukupnog dušika umnožene specifičnim konverzijskim faktorom tzv. “Jones faktor”. Količina sirovih proteina izračunata je korištenjem konverzijskog faktora. Kad specifičan faktor nije poznat, općenito se koristi konverzijski faktor 6.25 (FAO, 2007).Rezultati su prikazani kao srednje vrijednosti dvaju ponavljanja ± standardna devijacija (Miller i Miller,2005). Ekstrakcija polifenola –Extractionofpolyphenols Za ekstrakciju polifenola formirani su uzorci sjemena pinije na način da je odijeljena unutarnja sjemenska ljuska od sjemena (embrija i endosperma). Uzorci (unutarnja sjemenskaljuska i sjeme)su sušeni, samljeveni te odmašćeni.Provedena je trostruka ekstrakcija s heksanom (1:5 w/v, 15 min × 3) pri sobnoj temperaturi, -1 a zaostali talog centrifugiran 10 min pri 5000 ° min (Hettich Zentrifugen EBA20, Germany). Supernatanti su oddekantirani i odbačeni, a dobiveni talozi su prosušeni na sobnoj temperaturi kroz 12 h. Za ekstrakciju polifenolnih spojeva upotrjebljeno je 0,50 godmašćenog uzorkaljuske (DPPS) i jezgre(DPPK), a ekstrakcija je provedena sa 70 % metanolom (5 mL× 2)kroz 15 min. Ekstrakt je centrifugiran 10 min pri 5000 ° min-1,a supernatanti su spojeni i razrjeđeni do 10 mLsa 70 % me tanolom i spremljeni u hladnjak na–18 °C i čuvani do daljnje analize (Mazor Jolići sur., 2011). Određivanje ukupnih polifenola –Determination oftotal phenolics Spektrometrijsko određivanje ukupnih polifenola pomoću Folin-Ciocalteau reagensa provedeno je prema metodi koju su opisali Singleton i Rossi (1995). Na 0,50mLpolifenolnog ekstrakta dodano je 2,50mLFC reagensa razrijeđenog 10 puta i potom ostavljeno stajati 5 min. Zatim je dodano mLNaCO (75g L ) i sve se zagrijavano 5 min pri 50 °C. Reakcija jebrzo zaustavljena u ledenoj kupelji te je na UV/VIS spektrofotometru (Cary 3, Varian, Palo Alto, USA) izmjerena apsorbancija pri .=760nm. Za izračunavanje mase koncentracije polifenola korištena je galna kiselina (pet 23 -1 točka za baždarnu krivulju, 10 - 50 mg L galne kiseline u 70 % metanolu). Dobiveni podaci mjerenja izraženi su kao mg ekvivalenta galne kiseline po gramu odmašćenog uzorka sjemenaPine pineaL. Određivanje antioksidacijske aktivnosti ORACmetodom– AntioxidantactivitydeterminedbyORAC assay Antioksidacijske aktivnosti ORAC-metodom određena je prema metodi Cao i sur. (1993). Otopina za mjerenje (3 mL) sadrži:2,25 mL0,04 mM fluoresceina u 0,075 M fosfatnom puferu (pH 7,0) i 0,375 mLrazrijeđenog uzorka. Otopine su inkubirane 30 min pri 37 °C. Nakon 30 min dodan je 0,375 mL152 mMAAPH [2,2azi nobis (2-amidinopropane) dihydrochloride]. Mjerenja su provedena spektrofluorimetrom Cary Eclipse Spectrofluorimeter (Varian, PaloAlto, USA) pri l = 485 ekssitacije nm i l = 520 nm pri 37 °C, a promjena intenziteta emmisije fluorescencije mjeri se svaku minutu. Za slijepu probu 1 umjesto uzorka dodano je 0,375 mL0,075 M fosfatnog pufera. Standard za kalibracijsku krivulju za određivanje ORAC-vrijednosti je Trolox. Iz pripremljene 0,5 mM otopineTroloxa pripravljena su 6 razrjeđenja. Mjerenja ORAC-vrijednosti provedena su na isti način kao i za uzorak. ORAC vrijednost izračunata je prema formuli: Relativna ORAC vrijednost = ( )xkxaxh(1) -1 [µmolTrolox ekvivalent g uzorka] . AUC=0,5+(R/R)+(R/R)+……..+(R+R) (2) 2131 n1 . AUC = antioksidacijski kapacitetuzorka U . AUC = antioksidacijski kapacitet slijepe probe SP . AUC =antioksidacijski kapacitetTroloxa TRX . k = faktor razrjeđenja . a = molarna koncentracijaTroloxa . h = |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2011 str. 13 <-- 13 --> PDF |
T. Jakovljević, M. Gradečki-Poštenjak1, I. Radojčić Redovniković: FIZIOLOŠKA, KEMIJSKAI ... Šumarski list br. 7–8, CXXXV (2011), 343-352 Rezultati su prikazani kao srednje vrijednosti dvaju ponavljanja ± standardna devijacija. Svi parametri,kao i grafički prikazi,sačinjeni su korištenjem programa EXCEL. REZULTATI I RASPRAVARezultati istraživanja pojedinih svojstava kvalitete svježeg sjemena različitih provenijencijaprikazani su u Tablici 2. Krupnoća sjemena važno je svojstvo sjemena u rasadničkoj proizvodnji,jer najkrupnije sjeme daje i najveće sadnice(Vidaković, 1985). Najkrupnije sjeme (Tablica 2) imala je provenijencija Biograd s masom 1000 sjemenski od 891 g, a najsitnije provenijencija Mljet s masom 1000 sjemenki od 410 g. Krupnoća če- šera i sjemena povezana je i sa starošću sastojine,odnosno stabala, te sa stupnjem degradiranosti sastojine. Stare i degradirane sastojine proizvode male češere s najlakšim sjemenom, a učešće šturog sjemena je veće (Bazzas i dr.,2000). Osim toga, stare sastojine proizvode sjeme niže klijavosti nego mlade sastojine (Frankis 1999,Escudero i dr.2002,Court-Picon i dr. 2004). Najvišu klijavost imala je provenijencija Biograd (80 %). Provenijencija Dubrovnik imala je najnižu klijavost (65 %), iako je najmlađa sastojina. Na klijavosti sjemena također utječu periodicitet plodonošenja i stupanj uroda. U godinama dobrog uroda klijavost sjemena je viša (Regent 1980,Gradečki 2002). Za provenijenciju Dubrovnik 2009. godina bila je godina lošeg uroda,što se odrazilo i na klijavost. Prosječna vrijednost klijavosti svježeg sjemena pinije za sve četiri provenijencije iznosila je 73 % i bila je viša od minimalne, standardom propisane koja iznosi 60 %. ProvenijencijeBiograd, Dubrovnik i Mljet, imale su nisku energiju klijavosti sjemena, a klijanje sjemena bilo je usporeno.Toukazujedastarost stabala,odnosno sastojina,utječe na brzinu klijavosti sjemena (provenijencija Mljet), te na prisutnost dormantnosti sjemena (provenijencije Biograd i Dubrovnik), (Frankis, 1999,Roberts,1972). Kod pinjola se radi o tipu mehaničke dormantnosti, kojoj je uzrok nepropusnost i tvrdoća vanjske sjemenske ljuske (Regent, 1980, ISTA, 1991). Na dormantnost sjemena također ukazuje Tablica 2. Kvaliteta svježeg sjemena različitih provenijencija Table 2 Quality of fresh seed of different provenances Reagensi, standardi i otopine pripremljeni su s ultračistom vodom i kemikalijama analitičke čistoće. – Results and Discussion i učešće svježeg neisklijalog sjemena. Energija klijavosti sjemena provenijencije Biograd iznosila je 8%, a učešće svježeg neisklijalog sjemena 9%. Provenijencija Dubrovnik imala je energiju klijavosti 0,5 %, i najviše učešće svježeg neisklijalog sjemena 20 %. Tako visok postotak učešća svježeg neisklijalog sjemena značajno je utjecaonavisinu klijavosti (65 %). Učešće šturog sjemena u istraživanim provenijencijama iznosilo je od 2 % (provenijencija Biograd) do 16 % (provenijencija Mljet). Razlog tako visokom učešću šturog sjemena u provenijenciji Mljet je starost stabala, koja iznosi više od 120 godina (Frankis, 1999, Escuderoi dr.,2002). Zdravstveno stanje sjemena svih istraživanih provenijencija bilo je okularno dobro. Učešće bolesnog i gnjilog sjemena kretalo se od 0 % do maksimalno 9% (Tablica 2). Klijavost uskladištenog sjemena pinije provenijencije Zadar u razdoblju od 1995. do 2010. godine prikazana je u tablici 3. Tijekom skladištenja kvaliteta sjemena kontrolirana je svake godine. U godini sakupljanja (1995. godina) sjeme je bilo vrlo visoke kvalitete. To je bila godina dobrog uroda češera pinije. Klijavost sjemena iznosila je (91 %), učešće svježeg neisklijalog sjemena iznosilo je 3 %, šturog sjemena nije bilo, a učešće bolesnog i gnjilog sjemena iznosilo je 6 %. Iste godine sjeme je dugoročno uskladišteno. Rezultati ispitivanja klijavosti sjemena u 2010. godini su bili visoki. Provenijencije Provenance Kvaliteta sjemena –Seed quality Masa 1000 sjemenki 1000-seed weight(g) Sadržaj vlage Moisture content(%) Energija klijavosti Germination rate(%) Klijavost Germination capacity(%) Šturo sjeme Empty seed(%) Svježe neisklijalo sjeme Fresh ungerminated seed(%) Bolesnoi gnjilo sjeme Rotten and decayed seed(%) Biograd 891 7,2 8 80 2 9 9 Dubrovnik 861 9,7 0,5 65 9 20 6 Mljet 410 7,5 13 73 16 6 5 |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2011 str. 14 <-- 14 --> PDF |
T. Jakovljević, M. Gradečki-Poštenjak1, I. Radojčić Redovniković: FIZIOLOŠKA, KEMIJSKAI ... Šumarski list br. 7–8, CXXXV (2011), 343-352 Tablica 3. Klijavost uskladištenog sjemena po godinama za provenijenciju Zadar Table 3 Seed germination of stored seed according to years for Zadar provenances Godina ispitivanja klijavosti sjemena Year of testing seed germination Energija klijavosti Germination rate(%) Klijavost Germination capacity(%) Šturo sjeme Empty seed(%) Svježe neisklijalo sjeme Fresh ungerminated seed(%) Bolesno i gnjilo sjeme Rotten and decayed seed(%) 1995. 26 91 0 3 6 2002. 25 61 11 20 8 2003. 76 94 6 0 0 2004. 25 92 8 0 0 2005. 13 73 17 5 5 2006. 1 66 9 20 5 2007. 0 47 0 18 35 2008. 13 77 0 7 16 2009. 0 55 7 34 4 2010. 0 87 7 1 5 prosječno 17,9 74,3 6,5 10,8 8,4 U tablici 4. prikazane su vrijednosti ukupne količine i sumpora predstavlja pokretačku snagu rasta embrija. sumpora, dušika, sirovogproteina i fosfora u sjemenu i Visoke vrijednosti sirovog proteina ukazuju na to je unutarnjoj sjemenskoj ljusci. Značajna količina dušika sjeme pinije bogat izvor proteina (Tablica 4). Tablica4.Količina ukupnog sumpora, dušika, sirovog proteina i fosfora u unutarnjoj sjemenskoj ljusci (LJ) i sjemenu (S) po različitim provenijencijama Table 4 Total sulphur, nitrogen, crude protein and phosphorus content in seed coat (LJ) and seed (S) of different provenances Provenijencija Provenance Šifrauzorka Sample code Ukupan sumpor Total sulphur (%) Ukupan dušik Total nitrogen (%) Sirovi proteini Crude protein(%) Fosfor Phosphorus(mg/g) BLJ 0,06±0,01 0,34±0,01 2,13±0,05 0,35±0,05 Biograd BS 0,45±0,01 6,21±0,13 38,81±0,67 9,35±0,10 DŠLJ 0,05±0,01 0,35±0,01 2,19±0,05 0,34±0,01 Dubrovnik DŠS 0,48±0,01 5,88±0,18 36,75±0,97 8,51±0,12 MSLJ 0,07±0,01 0,40±0,03 2,50±0,18 0,61±0,03 Mljet MSS 0,55±0,02 6,37±0,17 39,81±0,90 9,35±0,13 ZKLJ 0,05±0,01 0,26±0,01 1,63±0,01 0,40±0,03 Zadar ZKS 0,54±0,01 6,06±0,05 37,88±0,26 10,46±0,13 * Rezultati su prosijeci dvaju usporednih određivanja ±standardna devijacija * Results are means ± S.D. (n = 2) Ukupne količine sumpora, dušika, sirovog proteina i fosfora veće su u sjemenu nego u unutarnjoj sjemenskoj ljusci. Sjemenke su bogate i mineralima. Najzastupljeniji elementisu kaliji magnezij. Ostali elementi zastupljeni su ovim slijedom: kalcij, željezo, mangan, cink i bakar (Tablica 5).Nemaznačajne razlike u njihovim vrijednostima u sjemenu i unutarnjoj sjemenskoj ljusci. Provenijencija Mljet (prirodna sastojina) ima najveću količinu svih ispitivanih minerala osim fosfora, jer je sastojina stara. Analizirano uskladišteno sjeme provenijencije Zadar ne pokazuje odstupanja u kemijskom sastavu u usporedbi sa svježim sjemenom ostalih analiziranih provenijencija Najveću količinu fosfora, imalo je sjeme najveće klijavosti provenijencije Zadar (uskladišteno sjeme),a najmanju sjeme najmanje klijavosti provenijencije Dubrovnik. Reprodukcijski dijelovi i mlađa tkiva sadrže relativno više anorganskog fosfata. Pokretljivost fosfora je dobra i on se brzo premješta iz manje aktivnih tkiva i organa u mlađe i vitalnije dijelove (Vukadinović, 2010).Fosfor kao esencijalni hranjivi element sudjeluje u brojnim biokemijsko-fiziološkim reakcijama. Najveće potrebe za ovim elementom su upravo u intenzivnom razvoju i kod prijelaza iz vegetacijske u reprodukcijsku fazu. Dobiveni rezultati udjela ukupnih polifenola kao i odnosi između udjela u ljusci i sjemenu suusporedivi s |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2011 str. 15 <-- 15 --> PDF |
T. Jakovljević, M. Gradečki-Poštenjak1, I. Radojčić Redovniković: FIZIOLOŠKA, KEMIJSKAI ... Šumarski list br. 7–8, CXXXV (2011), 343-352 Tablica 5. Mineralni sastav u unutarnjoj sjemenskoj ljusci (LJ) i sjemenu (S) po provenijencijama Table 5 Mineral composition of seed coat (LJ) and seed (S) according to provenances Provenijencija Provenance Šifra uzorka Sample code Kalij Potassium (mg/g) Kalcij Calcium (mg/g) Magnezij Magnesium (mg/g) Bakar Copper (mg/kg) Cink Zinc (mg/kg) Željezo Iron (mg/kg) Mangan Manganese (mg/kg) BLJ 7,12±0,11 0,13±0,60 3,20±0,35 15,65±0,25 58,92±0,25 100,25±1,20 68,20±0,65 Biograd BS 7,13±0,13 0,13±0,60 3,24±0,25 15,70±0,20 60,10±0,15 101,12±1,20 68,50±0,50 DŠLJ 7,11±0,09 0,11±0,20 3,28±0,30 15,68±0,20 62,15±0,15 99,85±0,80 67,80±0,15 Dubrovnik DŠS 7,13±0,05 0,13±0,09 3,31±0,40 15,70±0,20 52,58±0,15 100,20±0,90 68,00±0,45 MSLJ 7,14±0,12 0,14±0,70 3,30±0,55 18,80±0,09 65,50±0,08 102,20±0,20 70,50±0,50 Mljet MSS 7,20±0,10 0,16±0,50 3,38±0,50 19,10±0,10 65,80±0,10 103,00±0,50 71,20±0,65 ZKLJ 7,10±0,10 0,12±0,36 3,21±0,30 11,30±0,20 55,65±0,15 98,00±0,20 67,50±0,15 Zadar ZKS 7,14±0,18 0,13±0,40 3,27±0,30 11,35±0,20 56,00±0,05 98,15±0,30 68,00±0,15 * Rezultati su prosijeci dvaju usporednih određivanja ±standardna devijacija * Results are means ± S.D. (n = 2) rezultatima u literaturi (Kornsteiner i dr., 2006; fenola imalo je sjeme pinije provenijencije Mljeta te sli- Pellergini i dr.,2006,Arcan i Yemenicioglu, jede provenijencije Biograd i Dubrovnik (Slika 3). 2009). Između provenijencija najveći udio ukupnih poli- Slika 3. Udjeli ukupnih polifenola u unutarnjoj sjemenskoj ljusci (LJ) i sjemenu (S) Figure 3Total phenolic content in seed coat (LJ) and seed (S) Slika 4. Antioksidacijska aktivnosti određena ORAC metodom u unutarnjoj ljusci (LJ) i sjemenu (S) Figure 4Antioxidant activity determined by ORAC assay of seed coat (LJ) and seed (S) |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2011 str. 16 <-- 16 --> PDF |
T. Jakovljević, M. Gradečki-Poštenjak1, I. Radojčić Redovniković: FIZIOLOŠKA, KEMIJSKAI ... Šumarski list br. 7–8, CXXXV (2011), 343-352 -1 Zanimljivo je da uskladišteno sjeme (15 godina) Trolox g odmašćenog uzorka.Vidljivo je kako su veći provenijencije Zadar imalo slične udjele polifenola kao antioksidacijski kapacitetimali uzorci unutarnje ljuske i sjeme pinijeprovenijencijeDubrovnik.Antioksidacij-nego sjemena pinije. Uzorci koji sadrže veće količine ski kapacitet određen je ORAC metodom. ORAC vri-polifenola imaju i veću ORAC vrijednost i najduže jednosti kretale su se rasponu od 9,31 – 28,36 µmol sprječavaju pad intenziteta fluorescencije (Slika 4). Slika 5. Korelacija između antioksidativne aktivnosti (ORAC) i ukupnih polifenola (n = 8) Figure 5Correlation between antioxidant activity (ORAC) and total polyphenols (n = 8) Između vrijednosti ukupnih polifenola i antioksidaukazuje na to da su polifenolni spojevi odgovorni za cijskog kapaciteta utvrđena jelinearna korelacija s viantioksidacijsku aktivnost sjemena pinije (Slika 5). 2 sokim koeficijentom determinacije (R=0,9723), što ZAKLJUČCI – Conclusions klijavost sjemena svih provenijencija višaje od minimalne, standardom propisane klijavosti na brzinu i visinu klijavosti, učešće šturog sjemena te krupnoću češera i sjemena utječu dob i stupanj degradiranosti sastojine,odnosno stabala; mlade sastojine imale su krupnije sjeme veće klijavosti sjeme pinije pokazuje znakove dormantnosti, koju uzrokuje tvrda i nepropusnavanjska sjemenska ljuska najveću količinu fosfora, ima sjeme najveće klijavosti i energije klijavosti ukupne količine sumpora, dušika, sirovog proteina i fosfora veće su u sjemenu nego u unutarnjoj sjemenskoj ljusci LITERATURAArcan, I., A. Yemenicioglu, 2009: Antioxidant activity and phenolic content of fresh and dry nuts with or without the seed coat Journal of Food Composition andAnalysis, 22: 184–188. Bazzaz,FA, D. D.Ackerly,E. G.Reekie,2000. Reproductive allocation in plants. In: Fenner M (ed) Seeds: the ecology of regeneration in plant nd communities, 2 edn. CAB International, Wallingford. sjeme je bogato kalijem i magnezijem; ostali zastupljeni minerali su: kalcij, željezo, mangan, cink i bakar; nemaznačajne razlike u njihovim vrijednostima u sjemenu i unutarnjoj sjemenskoj ljusci veći antioksidacijski kapacitetimalisu uzorci unutarnje ljuske nego sjemena pinije polifenolni spojevi dobro koleriraju s antioksidacijskom aktivnosti sjemena pinije Zbog nutritivnih i zdravstvenih vrijednosti sjemena pinije potrebno je intenzivirati njegovu proizvodnju.Fizička, fiziološka, nutritivna i zdravstvena svojstva sjemena pinije ukazuju na potrebu osnivanja multifunkcionalnih sjemenskih plantaža za proizvodnju sjemena. – References Cao,G., H. M.Alessio, R. G.Cutler,1993: Oxygen- radical absorbance capacity assay for antioxidants. Free Radical Biology and Medicine. 14: 303–311. Court-Picon,M., C.Galbin-Henry, M.Roux, 2004: Dendrometry and morfphometry ofPinus pineaL., in Lower Provenance (France): adapta bility and variability of provenances. For. Ecol. Manage., 194: 319–333. |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2011 str. 17 <-- 17 --> PDF |
T. Jakovljević, M. Gradečki-Poštenjak1, I. Radojčić Redovniković: FIZIOLOŠKA, KEMIJSKAI ... Šumarski list br. 7–8, CXXXV (2011), 343-352 Escudera, A., F. Perez-Garcia, A. K. Luzu-sing International Journal of Food Science & riaga,2002: Effects of light, temperature and population variability on the germinaation of seven Spanish pines. Seed Sci. Res. 12:261–271. FAO, 2007: Chapter 2: Methods of food analysis, http://www.fao.org/docrep/006/y5022e/y5022e0 3.htm. Frankis, M. 1999: Pinus pinea Linneaus 1753: http:/www.conifers.org/pi/pin//pinea.htm. Ganatsas,P., M. Tsakaldimi, C.Thanos,2008: Seed and cone diversity and seed germination of Pinus pinea in Strofylia Site of the Natura 2000 Network. Biodivers. Conserv 17: 2427–2439. Gradečki, M.1999: Uloga i značaj kakvoće sjemena kod njegove uporabe. Rad. Šumar. inst. Jastrebar. 34 (1): 95–102, Jastrebarsko. Gradečki-Poštenjak, M., 2002: Varijabilnost nekih svojstava obične jele (Abies albaMill.) u dijelu prirodnog rasprostranjenja u Hrvatskoj. Magistarski rad, Sveučilište u Zagrebu, Šumarski fakultet, 220 str., Zagreb. ISO 10694, 1995: Soil quality – Determination of organic and total carbon after dry combustion (elementary analysis) Leco coorporation, 2000 : Organic aplication note form No. 203 – 821 – 172, Carbon, Nitrogen and Sulfur in Plant Tissue, St. Joseph, USA. Leco corporation, 2002: CNS-2000 Instruction Manual, St. Joseph, USA. Nasri,N., A. Khaldi, B. Fady, S. Triki,2005: Fatty acids from seeds ofPinus pineaL.: Composition and population profiling, Phytochemistry 66, Str. 1729–1735. Nergiz,C., I.Dönmez,2004:Chemical composition and nutritive value ofPinus pineaL. seed. Food Chemistry, 86, 3: 365–368. ISTA, 1991: Tree and shrub seed handbook. International Rules for Seed Testing. International Seed Testing Association, BasserdorfISTA, 2009: International Rules for SeedTesting. International Seed Testing Association,Basserdorf. Kornsteiner, M., K. Wagner, I. Elmadfa, 2006:Tocopherols and total phenolics in 10 different nut types. Food Chemistry. 98: 381–387. Marcos-FilhoJ., M. B. McDonald, 1998: Sensitivity of RAPD analysis, germination and vigour tests to detect the intensity of deterioration of naturally and artificially aged soybean seeds. Seed Science andTechnology. 26: 141–157, Basserdorf. Mazor Jolić, S.,I.Radojčić Redovniković, K.Marković, Đ.Ivanec Šipušić, K.Delonga, 2011:Changes of phenolic compounds and antioxidant capacity in cocoa beans proces Technology.in press. McDonald, M.B., 1998: Seed quality. Seed Science Research. 8: 265–275. Miller, J.N., J. C.Miller,2005: Statistics and chemometrics for analytical chemistry, Esssex, England. Nasri,N., A. Khaldi, B. Fady, S. Triki,2005: Fatty acids from seeds ofPinus pineaL.: Composition and population profiling, Phytochemistry 66, Str. 1729–1735. Nergiz,C., I.Dönmez,2004: Chemical composition and nutritive value ofPinus pineaL. seed. Food Chemistry, 86, 3: 365–368. Pellegrini,N., M. Serafini, S. Salvatore, D. DelRio, M.Bianchi,F.Brighenti,2006: Totalantioxidantcapacityofspices, driedfruits, nuts, pulses, cereals and sweets consumed in Italyassessedbythreedifferentinvitroassays. Molecular Nutrition & Food Research. 50: 1030–1038. Perkin-Elmer,1999: Manual forAnalyses onAAS 3110, New York, USA. Regent, B., 1980: Šumsko sjemenarstvo. Jugoslavenski poljoprivredno-šumarski centar – Služba šumske proizvodnje, Beograd. Roberts, E. H., 1972: Viability of seeds. Chapman and Hall LTD, London. Ruggeri,S., M.Cappelloni, L.Gambelli, S. Nicoli, E. Carnovale, 1998: Chemical composition and nutritive value of nuts grown in Italy. Ital. Jour.of Food Science 10, 3, Str. 243–252. Savage, G.P.,2001: Chemical composition of walnuts (Juglans regia L.) grown in New Zeland, Plant Foods for Human Nutrition, 56, Str.75–82. Singleton,V.L., R.Orthofer, R. M.LamuelaRaventós, 1999:Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants means of Folin Ciocalteu reagent. Methods in Enzymology. 299: 152–178. Tomašević,A., 1995: Komparativni prikaz uspijevanja alepskog bora (Pinus halepensis Mill.) i pinije (Pinus pineaL.) u mješovitim sastojinama u GJ “Musapstan” šumarija Zadar. Šumarski list 1–2: 3–13, Zagreb. Tomašević, A., 1993: Pinija (Pinus pinea L.) kao vrsta za pošumljavanje krasa. Šumarski list: 6–9, CXVIII, 225. Topić,V., Z. Đurđević, L. Butorac, G.Jelić, 2006: Utjecaj tipa kontejnera na rast i razvoj sadnica (Pinus pineaL.) u rasadniku. Rad. Šumar. inst. Izvanredni broj 9: 149–158, Jastrebarsko. |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2011 str. 18 <-- 18 --> PDF |
T. Jakovljević, M. Gradečki-Poštenjak1, I. Radojčić Redovniković: FIZIOLOŠKA, KEMIJSKAI ... Šumarski list br. 7–8, CXXXV (2011), 343-352 Saxena, O.P., G.Singh,T.Pakeeraiah, N.Pandey, 1987: Seed deterioration studies in some vegetable seeds.Acta Horticulturae 215: 39–44. Schaffer,A.F., R. L. Vanderlip,1999: Theeffect of conditioning on soybean seed quality. Journal of ProductionAgriculture. 12: 455–459. Soobrattee, M.A., V.S. Neergheen, A. Luximon- Ramma, O. I.Aruoma,T.Bahorun, 2005: Phenolics as potential antioxidant therapeutic agents: Mechanism and actions. Mutation Research 579: 200–213. UN EC ICP, 2007: Manual on Sampling andAnalyses for leaves and needles, ICPForests, BWT,Aus tri ja. Vidaković, M.1982: Četinjače – morfologija i varijabilnost. JAZU – Liber, Zagreb. Vidaković, M., A. Krstinić, 1985: Genetika i oplemenjivanje šumskog drveća. Sveučilište u Zagrebu. Liber, Zagreb. Vukadinović,V.,2010: Fosfor u biljkama, www. pfos. hr/~vladimir/IB/19_Fosfor.ppt (09/07/2010). SUMMARY: The stone pine (Pinus pineaL.) is typically Mediterranean tree species found along the Mediterranean basin. In Croatia the stone pine is natively distributed on the island of Mljet, the locality Saplunara. The use of these seeds is extensive in the trade, the ecology, the landscape as well as in the nutrition. In the forestry it is used for the reforestation of degraded stands of the Mediterranean Karst region in Croatia. The umbrella shaped crown gives it very decorative form interesting in horticulture. The chemical composition is the reason for nutritive and health values. The seeds are rich in proteins, vitamins A, B, C, D and E, iron, magnesium, phosphorus, zinc, unsaturated fatty acids and polyphenols. In this research qualitative properties of seed (germination capacity, 1000 seed weight, moisture content), the chemical composition and antioxidant properties of seed coat and the seed (amount of total sulphur, total nitrogen and crude protein, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, copper, zinc, iron, manganese and total polyphenols) were investigated. Physiological, chemical and antioxidant properties were investigated on fresh seed (3 provenances) and stored seed (1 provenance). Fresh seed was collected in 2009 and stored seed was collected in 1995 on the area of Forest Enterprise Split. The germination capacity was higher than the standard value. The provenance Mljet had low germination energy and the highest percentage of empty seed. The reason for this was the age of trees. The percentage of fresh ungerminated seed has shown seed dormancy, and the average was 9%. It was the type of mechanical dormancy. The provenance Dubrovnik had the highest percentage of fresh ungerminated seed. The seed health of all investigated provenance was good (Table 2). The average of germination capacity of stored seed provenance Zadar in the period from 1995 to 2010 was 74% (Table 3). Significant amount of nitrogen and sulphur gives the embryo the power to growth. The total amount of nitrogen, sulphur, crude protein and phosphorus was higher in the seed than in the seed coat. The high amount of crude protein shows that the stone pine seed is good source of proteins (Table 4). Stone pine seeds are rich in minerals, the most abundant element was potassium than phosphorus and magnesium. The other element abundance was as follows: calcium, iron, manganese, zinc and copper. Provenance Mljet (natural stand) had the highest amount of all investigated elements except phosphorus because it was an old stand (Table 5). There is no significant difference of mineral composition in the seed and in the seed coat. The amount of total polyphenols and the antioxidant capacity were investigated in the seed and in the seed coat. From the obtained results of total polyphenols it could be seen that seed from different provenances had different amount of polyphenols. The concentrations of total polyphenols were two times higher in the seed coat that in the seed (Figure 3). Antioxidant capacity i.e. ORAC values were significantly higher in the seed coat than in the seed (Figure 4). The linear correlation with high coefficient of determination was found between total polyphenols and antioxidant capacity (Figure 5). Total polyphenols are responsible for antioxidant activity. Research results are in good agreement with the reported values in other Mediterranean countries. The use of stone pine seed in Croatia is negligible therefore its production should be increased. Physical, physiological, nutritive and health properties of stone pine seed indicates that the foundation of multifunctional seed orchards would be necessary for seed production. Key words:antioxidant capacity, chemical composition, seed quality, Pinus pineaL., polyphenols, seed coat, stone pine seed |