Obsah vitaminu E a jeho isomerů u odlišných genotypů ječmene jarního Diplomová práce

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav pěstování, šlechtění rostlin a rostlinolékařství

Obsah vitaminu E a jeho isomerů u odlišných genotypů ječmene jarního Diplomová práce

Vedoucí práce: Prof. Ing. Jaroslava Ehrenbergerová, CSc.

Brno 2010 1

Vypracovala: Marie Malíková

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma „Obsah vitaminu E a jeho isomerů u odlišných genotypů ječmene jarního“ vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům.

V Borovanech dne 30. dubna 2010 Podpis studenta ………………………………

2

Poděkování Děkuji Prof. Ing. Jaroslavě Ehrenbergerové, CSc. a Ing. Natálii Březinové Belcredi, Ph.D. za pomoc a cenné rady, které mi s velkou ochotou poskytovaly v průběhu řešení této diplomové práce. Také bych chtěla poděkovat své rodině a přátelům za stálou podporu v průběhu mého studia. Diplomová práce byla zpracována v rámci Výzkumného centra pro studium obsahových látek ječmene a chmele 1M0570.

3

ABSTRAKT Obsah vitaminu E a jeho isomerů u odlišných genotypů ječmene jarního Cílem této diplomové práce bylo stanovení variability aktivity vitaminu E a obsah jeho isomerů v listech (odebraných v DC 45 a DC 73) a v zrnech analyzovaných po ukončení dormance (DC 97) ze sladovnických odrůd (Kompakt, Krona), waxy odrůd (Wabet, Wanubet) a linie jarního ječmene KM 1057. Obsah vitaminu E byl porovnáván u rostlin pěstovaných za stresových podmínek sucha a v optimálních vláhových podmínkách. Pokus byl založen v roce 2009 na školním pozemku Mendelovy univerzity v Brně. Stanovení obsahu jednotlivých tokolů bylo provedeno metodou HPLC s fluorescenční detekcí a výsledky byly následně statisticky zpracovány v programu STATISTICA 8.0. Bylo zjištěno, že listy jarního ječmene obsahují pouze tokoferoly, zrno však obsahovalo také tokotrienoly. Dále byl zjištěn významný vliv podmínek pěstování na obsah tokolů a aktivitu vitaminu E. Vyšší obsah vitaminu E byl zjištěn v suchých variantách pokusu. Na obsah tokoferolů v listech jarního ječmene byly bohaté odrůdy Krona, Wabet a linie KM 1057. Na obsah celkových tokolů byla bohatá linie KM 1057 a odrůdy Wanubet a Kompakt. Nejvyšší aktivity vitaminu E dosahovaly odrůdy Krona a Wabet. Klíčová slova: jarní ječmen, tokoly, vitamin E, isomer, zelená biomasa

4

ANNOTATION Content of vitamin E and its isomers in different genotypes of Spring Barley The aim of this final thesis was to assess the variability of vitamin E activity and its isomers in leaves (obtained at DC 45 and DC 73) and in the seeds were analyzed after the end of the dormancy (DC 97) of the malted varieties (Kompakt, Krona), waxy varieties (Wabet, Wanubet) and line of spring barley KM 1057. The content of the vitamin E has been compare with plants growth in drought stress conditions and in the optimal moisture conditions. The experiment has been established in 2009 on the school facility of Mendel University in Brno. Assessing the individual tocols content has been accomplished by a HPLC method using fluorescent detection and the results were compiled using the data mining statistical software application STATISTICA 8.0. It has been found out that leafs of spring barley contains only tocopherols, but there was tocotrienols in seeds too. Further has been found significant effect of cultivation conditions on contains of tocols and vitamin E activity. Higher contain of vitamin E has been found in dry conditions of the experiment. Varieties Krona, Wabet and line KM 1057 were rich in tocopherols content. The line 1057 and varieties Wanubet and Kompakt were rich in content of total tocols. Varieties Krona and Wabet reached the highest activity of vitamin E. Keywords: spring barley, tocols, vitamin E, isomer, green biomass

5

OBSAH 1 ÚVOD ............................................................................................................................ 9 1.1 Historie ....................................................................................................................... 9 1.2 Využití ječmene ......................................................................................................... 9 1.2.1 Potravinářské využití ječmene .............................................................................. 9 2 CÍL PRÁCE................................................................................................................ 12 3 LITERÁRNÍ ČÁST ................................................................................................... 13 3.1 Ječmen (Hordeum L.) .............................................................................................. 13 3.1.1 Systematika ječmene............................................................................................ 13 3.1.2 Pěstování ječmene a předseťová příprava půdy ............................................... 14 3.1.2.1 Zařazení ječmene do osevního postupu .......................................................... 14 3.1.2.2 Předseťová příprava půdy ............................................................................... 14 3.1.2.3 Setí jarního ječmene ......................................................................................... 15 3.1.2.4 Výživa a hnojení ................................................................................................ 16 3.1.2.5 Sklizeň ................................................................................................................ 18 3.1.2.6 Choroby, plevele a škůdci ječmene ................................................................. 19 3.1.2.7 Poléhání ječmene............................................................................................... 22 3.1.3 Ječmen a sucho ..................................................................................................... 23 3.2 VITAMIN E............................................................................................................. 25 3.2.1 Historie .................................................................................................................. 25 3.2.2 Chemická struktura ............................................................................................. 25 3.2.2.1 Stereoisomerie ................................................................................................... 26 3.2.3 Fyzikální a chemické vlastnosti .......................................................................... 27 3.2.4 Biochemie vitaminu E .......................................................................................... 27 3.2.5 Aktivita vitaminu E ............................................................................................. 28

6

3.2.5.1 Doplňky stravy .................................................................................................. 28 3.2.5.2 Biologická a antioxidační aktivita vitaminu E ............................................... 29 3.2.5.3 Volné radikály ................................................................................................... 31 3.2.6 Metabolismus vitaminu E ................................................................................... 32 3.2.7 Denní příjem vitaminu E ..................................................................................... 33 3.2.7.1 Hypervitaminosa ............................................................................................... 34 3.2.7.2 Avitaminosa ....................................................................................................... 34 3.2.8 Zdroje vitaminu E ................................................................................................ 35 3.2.9 Ječmen a vitamin E .............................................................................................. 36 4 MATERIÁL A METODIKA .................................................................................... 38 4.1 Charakteristika odrůd a linie ................................................................................ 38 4.2 Metodika stanovení vitaminu E ............................................................................. 39 4.2.1 Metodika zpracování a hodnocení výsledků ..................................................... 40 5 VÝSLEDKY ............................................................................................................... 41 5.1 Isomery vitamínu E v zelených listech a ve zralém zrnu ječmene ..................... 41 5.1.1 Tokoferoly v zelených listech ječmene v různých růstových fázích a odlišném vláhovém režimu ........................................................................................................... 41 5.1.2 Tokoferoly a tokotrienoly ve zralém zrnu ječmene (růstová fáze 3) a odlišném vláhovém režimu ........................................................................................................... 47 5.2 Aktivita vitamínu E v zelených listech a ve zralém zrnu ječmene ..................... 53 6 DISKUSE .................................................................................................................... 56 7 ZÁVĚR ....................................................................................................................... 58 8 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ...................................................................... 60

7

SEZNAM ZKRATEK α-T

Alfa-tokoferol

α-T3

Alfa-tokotrienol

α-TE

Alfa-tokoferol ekvivalent

β+γ-T

Beta+gama-tokoferol

β+γ-T3

Beta+gama-tokotrienol

δ-T

Delta-tokoferol

δ-T3

Delta-tokotrienol

BYDV

Virus žluté zakrslosti ječmene

DDD

Doporučená denní dávka

FDA

Food and Drug Administration – Ústav pro kontrolu potravin a léčiv

HDL

High-density lipoprotein

HTZ

Hmotnost tisíce zrn

IU

Mezinárodní jednotka

LDL

Light-density lipoprotein

MKS

Milión klíčivých semen

NRC

National Research Council, USA

RNS

Reactive nitrogen species

ROS

Reactive oxygen species

T

Tokoferol

T3

Tokotrienol

TBP

Tokoferol vazebná bílkovina

USJ

Ukazatel sladovnické jakosti

VLDL

Very low-density lipoprotein

8

1 ÚVOD

1.1 Historie Ječmen je jedna z nejstarších plodin, kterou lidstvo využívá pro svou potřebu. První zmínky o jeho pěstování pocházejí již z 8. století př. n. l. z Egypta. Za jeho domovskou oblast je považována Asie. Ve střední Evropě došlo k jeho rozšíření asi 500 let před Kristem. Dokazují to historické záznamy i archeologické nálezy. V České republice jsou naleziště v okolí Kutné Hory, Brna a na západní Moravě. V českých zemích byl ječmen nejčastěji využíván k výrobě chleba, později vystřídal pšenici ve sladovnictví (17. století) a začal se využívat i při vaření piva (Zimolka et al., 2006). Za Rakouska-Uherska bylo pěstování ječmene významnou součástí českého zemědělství. Tradice jeho pěstování i využívání se udržela až do současné doby. Ve 20. století byla produkce ovlivňována sladařskými odrůdami, které byly na bázi původních hanáckých vysoce kvalitních odrůd. V současnosti, vlivem globalizace a jistého omezení ve šlechtění českého ječmene, převažuje pěstování zahraničních odrůd (Prugar et al., 2008).

1.2 Využití ječmene 1.2.1 Potravinářské využití ječmene O potravinářském využití ječmene existují zmínky již z období stavby pyramid (2 600 let př. n. l.). Nejběžnější formou ječmene určenou ke konzumu jsou kroupy a krupky a z nich různě připravované pokrmy. Ty jsou neodmyslitelně spjaty s českou gastronomií již od dob stěhování národů. Za 2. světové války se ječná mouka využívala k pečení, zejména ječných vdolků. V této době byl používán pražený ječmen jako kávovina. Jarní ječmen měl a má největší použití pro výrobu sladu. Kromě pivovarnictví slouží k produkci různých sladových výtažků, mouček, potravinových doplňků, léčiv, cukrovinek a pekárenských produktů.

9

Mezi významné užitkové směry patří poměrně široké průmyslové využití. Suroviny pro výrobu sladu, lihu a škrobu jsou upotřebeny i v jiných průmyslových odvětvích, jako například při výrobě celulosy, papíru, lepidel, fenolformaldehydových pryskyřic, detergentů, mýdel, vosků, barev a jiných produktů. Většina těchto produktů využívá ječný škrob, který slouží také k hydrolýze různých cukerných sirupů. Ječmen je využíván v kosmetice a mimo jiné také v zubní hygieně (Petr, 2007). Novým trendem, pocházejícím z Kanady, je širší využití ječmene jako nové komodity – potravinářského ječmene. Toto nové využití jarního ječmene je založeno na faktu, že kvalitativní hodnoty sladovnického ječmene lze dosáhnout pouze při vhodných pěstebních podmínkách. Zrno, které této hodnoty nedosáhne, je upotřebitelné pouze jako krmivo. V posledních letech se však rozšiřuje trh s ječmenem pro přímou lidskou výživu, čímž se z plodiny dříve potravinářsky nedoceněné stává pro pěstitele výhodný artikl, který se dále upravuje na zpracované zrno a další produkty. Pokrok v humánní medicíně a výživě, společně s významným nárůstem počtu lidí postižených civilizačními chorobami, se zhruba od poloviny 60. let 20. století stal důležitým impulsem pro podrobný výzkum chemického složení nejrůznějších zdrojů a složek stravy, mezi kterými byly i potravinářsky opomíjené obiloviny. První výsledky získané v Kanadě a USA přinesly důležité poznatky. Bylo zjištěno, že ječmen je významným zdrojem rozpustné vlákniny, kterou zde reprezentují neškrobové polysacharidy zastoupené zejména β-glukany. Později bylo zjištěno, že ječmen je mezi základními obilovinami nejbohatší na obsah vitaminu E a jeho isomerů, bohatý na vitaminy skupiny B (například niacin) a stopové prvky (například draslík, fosfor, hořčík, zinek nebo železo). Oficiální formu poznatkům o mimořádném zdravotně preventivním významu konzumace ječmene dalo v roce 2005 i vyhlášení amerického Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv (FDA – Food and Drug Administration), které zahrnulo ječmen do kvalifikovaného zdravotního tvrzení. Uvádí se v něm, že potraviny vyrobené z celého zrna a mlýnských produktů získaných zpracováním zrna ječmene, významně redukují riziko srdečně-cévních onemocnění (Vaculová a Gabrovská, 2007). Petr (2007) uvádí, že výsledky výzkumů vykazují vynikající zdravotnické účinky, z nichž má největší význam snížení hladiny cholesterolu v krvi až o 25 %. Tento účinek se připisuje většímu obsahu β-glukanů. K dalším významným vlastnostem ječmene patří regulace hladiny cukru v krvi, podpora imunitního systému a posilující účinky nápojů z ječmene. Existují i tzv. ječné diety, které mají napomáhat v boji proti rakovině, zejména proti rakovině tlustého 10

střeva, což souvisí s vyšším obsahem vlákniny v zrnu ječmene (Ehrenbergerová et al., 2006). Komplexnost studia ječmene pro lidskou výživu ve spojení s výzkumem technologických postupů při zpracování zrna nasměrovává šlechtitele k bezpluchým formám ječmene pro jejich snazší zpracování. V praxi to znamená zvýšení výtěžnosti kroupové frakce a snížení výrobních nákladů, které vznikají u běžných odrůd při nezbytném odstraňování pluch ze zrna. Kromě toho také dochází ke zvýšení obsahu bílkovin a dalších fytonutrientů, jež se kumulují převážně v povrchových vrstvách obilky. V současnosti je největším pěstitelem bezpluchého ječmene Kanada (Vaculová a Gabrovská, 2007).

11

2 CÍL PRÁCE Cílem této diplomové práce bylo stanovení a následné vyhodnocení rozdílu obsahu vitaminu E, jeho isomerů (tokoferolů a tokotrienolů) a aktivity vitaminu E v odlišných růstových fázích rostlin jarního ječmene pěstovaného v běžných podmínkách a ve stresových podmínkách sucha.

12

3 LITERÁRNÍ ČÁST

3.1 Ječmen (Hordeum L.) 3.1.1 Systematika ječmene Ječmen (rod Hordeum L.) patří do říše rostlin, oddělení semenných (Spermatophyta) pododdělení krytosemenných (Angiospermae), třídy jednoděložných (Monocotyledonae), čeledi lipnicovité (Poaceae). Podle způsobu růstu se rod Hordeum L. dělí na druhy: a) divoce rostoucí plané ječmeny – u nás je nejvíce rozšířen ječmen myší (Hordeum murinum) b) ječmeny obecné (Hordeum vulgare L.) – jednoleté jarní nebo ozimé trávy (Kosař et al., 2000). Ječmen obecný (Hordeum vulgare L.) se dělí na tyto skupiny: 1. ječmeny víceřadé (convar. hexastichon) 2. ječmeny intermediární (convar. intermedium) 3. ječmeny dvouřadé (convar. distichon) 4. ječmeny skupiny deficiens (convar. deficiens) 5. ječmeny labilní (convar. labile) Ječmeny víceřadé se dělí podle hustoty klasu a postavení středního zrna k vřeteni klasu na šestiřadé (H. hexastichon L.) a na čtyřřadé (H. tetrastichon L.). Víceřadé ječmeny jsou jarní i ozimé a mají četné variety pluchaté, nahé i kápovité, světlé i zbarvené. Ječmen šestiřadý má klas hustší, s obilkami stejnoměrně vysunutými do šesti řad. Zrna jsou poměrně málo vyrovnaná. Ječmen čtyřřadý má poněkud delší články vřetene, takže klas není tak hustý. Zrna jsou k sobě přimáčknutá, a poněvadž zrna střední řady jsou ke klasovému vřeteni přitisknutá, působí při méně pozorném pozorování dojem klasu dvouřadého. Střední zrna v kláscích jsou nejlépe vyvinuta, boční zrna jsou slabší a směrem k bázi rohově ohnuta.

13

Ječmen dvouřadý má největší význam, poněvadž do této skupiny patří nejdůležitější sladovnické a krmné ječmeny. Do této skupiny patří variety: ječmen nící (var. nutans), ječmen vzpřímený (var. erectum) a ječmen paví (var. breve) (Skládal a kol., 1967).

3.1.2 Pěstování ječmene a předseťová příprava půdy 3.1.2.1 Zařazení ječmene do osevního postupu Z hlediska výnosu, jeho stability a technologické kvality je u ječmene jedním z hlavních rozhodujících faktorů předplodina. Nejvyšších výnosů a jakosti je u nás dosahováno po organicky hnojených okopaninách. Obiloviny se nepovažují za příliš vhodnou předplodinu. Snižují půdní úrodnost, která je způsobena sníženou aktivitou půdní mikroflóry, zhoršením fyzikálně-chemických vlastností půdy a degradací humusu. V České republice nelze zabránit, aby nebyla předplodinou obilovina. Je však lepší mít jako předplodinu pšenici, než ječmen (Kosař et al., 2000). Pokud dochází k opakovanému setí obilovin za sebou po několik let, může nastat tzv. Declain efekt. To znamená, že dojde ke změně mikroflory a k postupnému poklesu výnosu. Organické hnojení však pokles výnosů zmírňuje (Černý et al., 2007). Ačkoli jsou obiloviny považovány za nejméně vhodnou předplodinu, dávají vyšší výnosy v letech, které jsou chudé na srážky, a to především v kukuřičné výrobní oblasti. Za zlepšující předplodiny jsou považovány cukrovka a kukuřice. Ty však vysokými požadavky na vodu zvyšují negativní vliv vláhového deficitu (Kosař et al., 2000).

3.1.2.2 Předseťová příprava půdy Jarní ječmen je velmi náročný na fyzikální stav půdy. Proto je důležité zajistit vhodné půdní a vláhové poměry (Hrubý et al., 2006). Jarní příprava půdy by měla provzdušnit ornici a vytvořit seťové lůžko v hloubce 30 – 50 mm. Pro obiloviny je nejvhodnější tzv. mělké setí, které je do hloubky 20 – 30 mm na středních a těžkých půdách. Na lehkých půdách se obiloviny sejí do hloubky 40 mm (Zimolka et al., 2006; Černý et al., 2007). Seťové lůžko by tedy mělo být připraveno do hloubky setí. Při

14

hlubším kypření dochází ke ztrátám půdní vláhy, což může mít za následek nepravidelné vzcházení porostů. V sušších a teplejších oblastech, kde jsou lehké půdy, je obsah vody v půdě limitujícím faktorem určujícím pozdější výši a stabilitu výnosu zrna. V těchto místech by bylo vhodné snížit hloubku seťového lůžka i intenzitu zpracování půdy. Je možné také nechat půdu v přirozeném stavu (tedy ponechat ji bez zpracování). Naopak je to u půd těžkých, kde se po zimě zadržuje voda a půda zůstává dlouho studená. V těchto oblastech dochází často k opožděnému setí. Pokud se zde ponechá půda bez zpracování nebo se pouze mělce zpracuje, je velké riziko přemokření, nedostatečného provzdušnění půdy a riziko nepříznivých teplotních poměrů půdy se všemi negativními průvodními jevy. Půda pak dlouho zůstává nevyzrálá. Dobrá předseťová příprava však nezáleží pouze na hloubce seťového lůžka a zpracování půdy. Začíná již sklizní předplodiny, kdy je třeba minimalizovat tvorbu kolejí a dalších nerovností půdy, omezit výdrolové ztráty, nesklizené zbytky po předplodině řádně rozdrtit a rozmetat po povrchu pozemku. Na jaře by se měly minimalizovat pojezdy po poli, aby došlo k co nejmenšímu poškození struktury půdy (Hrubý et al., 2006).

3.1.2.3 Setí jarního ječmene Ječmen má nízkou minimální teplotu klíčení. Je také odolný vůči nízkým teplotám i pozdním jarním mrazíkům. Uvádí se, že by měl snášet mrazy až do -12 °C bez sněhové pokrývky. Z praxe je dokázáno, že v raných růstových fázích přečkává delší holomrazy kolem -10 °C až -8 °C. Jeho mrazuvzdornost lze velmi pozitivně zužitkovat. Při časném výsevku může ječmen ve fázi sloupkování a metání využívat zimních zásob vody z půdy (Křováček, 2008). Opožděné setí může přinést ztráty na výnosu 50 – 100 kg.ha-1 za každý den. Může mít také negativní vliv na kvalitu zrna (Benada et al., 2001; Polák et al., 1998). Období vhodné pro včasné setí bývá obvykle dlouhé jen několik dní (Polák et al., 1998). Za opožděné setí se považuje setí po 1. dubnu (Zimolka, 1999). Stejně důležitým faktorem jako termín setí, je i norma výsevku, která významně ovlivňuje hustotu porostu. Uvádí se v MKS (= milión klíčivých semen). Množství vysetých semen se liší s výrobní oblastí:

15

Řepařská výrobní oblast – 3,5 MKS Bramborářská výrobní oblast – 4,0 – 4,5 MKS Kukuřičná výrobní oblast – 3,5 – 4,1 MKS (Polák et al., 1998). Černý a Vašák (2007) se zabývali hodnocením hustoty zakládaných porostů. Z několikaletých pokusů vyvodili tyto závěry: 

pokud sejeme do řádků 12,5 cm nebo širších, postačí výsevky okolo 350 zrn/m2. Při vyšším výsevku dochází k vnitrodruhové konkurenci.



Výsevky by neměly klesnout k hranici okolo 200 zrn/m2. Propad výnosu je zde až o 1 t.ha-1.

Obecně platí, že v horších podmínkách je vhodné vysít větší množství zrn/m2. Taktéž je vhodné zvýšit výsevek u opožděného setí. Tendence vyrovnávat nepříznivé podmínky zvýšením výsevku jsou logické, ale není vhodné příliš zahustit porost, aby se zbytečně nezvyšovaly náklady na osivo (Bezdíčková et al., 2007; Bezdíčková, 2009).

3.1.2.4 Výživa a hnojení Pro výživu a hnojení je potřeba vzít v úvahu slabý kořenový systém a krátkou vegetační dobu jarního ječmene (Polák et al., 1998). Ty způsobují, že ječmen velmi citlivě reaguje na špatně připravenou půdu a její zhoršený fyzikální stav daný nedostatkem organických látek a zhutněním těžkými mechanismy (Kosař et al., 2000). Na 1 t vyprodukovaného zrna ječmen spotřebuje 24 kg dusíku (N), 12 kg oxidu fosforečného (P2O5), 24 kg oxidu draselného (K2O) a 4 kg oxidu hořečnatého (MgO). Ječmen reaguje na nevhodné podmínky a nedostatky ve výživě depresí a snížením jakosti zrna (Polák et al., 1998). Výživa ječmene vyžaduje komplexní přístup. Významnou roli sehrává volba druhu a dávky hnojiva vycházející z obsahu živin v půdě, termínu aplikace podloženého znalostí místních poměrů a cílenou výživou během vegetace vycházející z listové diagnostiky (Hřivna, 2006). 

Hnojení draslíkem a fosforem Základní hnojení draslíkem a fosforem je doporučeno provádět na podzim.

Pokud se hnojivo nestihlo aplikovat, měla by být před setím použita granulovaná hnojiva (Onderka a Míša, 1999).

16

Za běžných podmínek jsou příznaky nedostatku fosforu málo znatelné. U déletrvajícího deficitu ječmen méně odnožuje, stébla jsou krátká a slabá, rostlina ztrácí pružnost. Nedostatek draslíku se projevuje zasycháním listů. Snižuje se pružnost stébla, odolnost vůči nízkým teplotám, suchu a dalším stresovým faktorům (Zimolka et al., 2006). 

Hnojení dusíkem Při hnojení dusíkem je třeba brát v úvahu předplodinu, její výnos a kolik se

dodalo dusíku ke hnojení předplodiny. Objektivně se stanovuje jeho potřeba podle aktuálního obsahu minerálního dusíku v půdě. Případné dohnojení je možno provést na základě rozborů provedených ve fázi 2. – 3. listu, nebo na základě analýzy listu. Případné přihnojení je nutno provést v co nejkratší době. Celková dávka dusíku nesmí přesáhnout určité hodnoty. V řepařské výrobní oblasti to je 50 kg.ha-1, v bramborářské a obilnářské výrobní oblasti 70 kg.ha-1 (Onderka a Míša, 1999). Pokud je nedostatek dusíku hned od začátku vegetace, má za následek omezení tvorby stavebních a funkčních bílkovin. To se projevuje negativně na růstu a tvorbě všech základních orgánů rostlin. Rostliny jsou slabší a nižší, porosty nevyrovnané a světlé. U starších listů dochází ke změně barvy ze světle zelené až na žlutou. Při silném nedostatku dochází k odumírání a opadávání listů (Zimolka et al., 2006). 

Organické hnojení V osevních postupech, kdy po sobě následují obiloviny, má organické hnojení

velký význam. Má fytosanitární funkci, která spočívá v usměrnění biologických procesů v půdě a v podpoře organismů, které mají antagonistický vztah k půdním patogenům. Významným opatřením je zařazení meziplodin, které lze dále použít jako zelené hnojivo. Jeho využití je limitováno vláhovými podmínkami. Lepší účinek má ve vlhčích oblastech. V sušších zhoršuje vodní režim půdy. Rozklad slámy ovlivňují povětrnostní podmínky. Lépe se rozkládá za deštivých roků. Zaorání slámy má pozitivní vliv na úrodu následujících obilnin, ale pouze ve vlhčích oblastech. Při zaorávání se vyžaduje rovnoměrné rozmístění po pozemku (Kubinec et al., 1998).

17

3.1.2.5 Sklizeň Vegetační doba jarního ječmene v našich podmínkách trvá průměrně 100 – 120 dní. Na výnos a kvalitu zrna má především vliv konečná fáze, období tvorby a zrání zrna. Dozrávání zrna má několik stadií: - stadium mléčné zralosti - stadium žluté, voskové zralosti - stadium sklizňové zralosti (Kosař et al., 2000). Černý et al. (2007) charakterizuje plnou zralost obilek takto: - zrno se již neohne, ale při silnějším tlaku lze přelomit - dochází k odumírání rostliny až po praporcový list - pluchy jsou žluté až bílé, osiny ztratily své původní zabarvení - snížení vlhkosti pod 16 % - první kolénko shora zhnědlo. Optimální vlhkost zrna určeného ke sklizni by měla být okolo 15 %. Při nižší vlhkosti hrozí nebezpečí většího mechanického poškození zrna. Při vlhkosti vyšší se mohou obilky rozmačkat. Pokud není zrno včas sklizeno, dochází k posklizňovým ztrátám vlivem poléhání (Kosař et al., 2000). Burešová a Pavlík (2007) sledovali vliv dešťů na vlhkost zrna, objemovou hmotnost, obsah dusíkatých látek v sušině, číslo poklesu, sedimentační index Zelenyho testem a obsah příměsí a nečistot u potravinářské pšenice a žita. Ze vzorků, které byly sklizeny po dešti, zjistili, že všechny sledované parametry se výrazně zhoršily ve srovnání se vzorky sklizenými před dešti. Pouze u vzorků žita sklizených po dešti se snížil podíl příměsí a nečistot. Největšího zhoršení dosáhla objemová hmotnost a číslo poklesu. S ječmenem podobné pokusy provedeny nebyly, ale vzhledem k jednoznačným výsledkům tohoto pokusu je velmi pravděpodobné, že ostatní obiloviny (včetně ječmene) by dosáhly výsledků obdobných. Je proto vhodné sklízet ječmen raději dříve a za sucha, než po deštích, které kvalitu zrna velmi zhoršují. Po sklizni je nezbytné co nejdříve ošetřit obilí, aby nedocházelo ke kvalitativním ztrátám. Je vhodné předčistit zrno a upravit jeho vlhkost na 14 – 15 %.

18

3.1.2.6 Choroby, plevele a škůdci ječmene 

Choroby ječmene Ochrana rostlin je považována za velmi důležitou část pěstebních technologií

(Černý et al., 2007). Důležitými agrotechnickými zásahy je ochrana proti chorobám, plevelům a škůdcům. Ošetřování proti těmto škodlivým činitelům je vhodné provádět pomocí nechemických prostředků (tzn. osevní postupy, výběr vhodného stanoviště, odrůdy, atd.). Chemické ošetření se používá po překročení určité míry výskytu škodlivého činitele, aby nedošlo ke snížení výnosu a jeho kvality. Použití chemických přípravků podléhá metodickým pokusům (Špunarová a Míša, 2006). Zrno může být poškozeno různými způsoby. Výskytem škůdců na různých částech rostliny, fyziologickými vlivy, které však nesouvisí s výskytem chorob (Váňová, 2005). Váňová (2005) a Zimolka et al. (2006) rozdělují poškození zrna do pěti skupin podle způsobu, jakým k němu může dojít: 1. poškození chorobami přenosnými osivem Ječným zrnem jsou přenášeny choroby rodu Ustilago a Helminthosporium. Osivo by mělo mít vhodnou biologickou hodnotu, do níž patří i dobrý zdravotní stav, čímž je myšlena absence prašné sněti (Ustilago nuda) a pruhovitosti ječné (Helmimthosporium gramineum). U prašné sněti dochází k infekci osiva pouze během kvetení ze zdrojů, které se nachází v blízkém okolí. Ze semene infikovaného snětí prašnou vyroste rostlina, jejíž klas je přeměněn na černou prašnou hmotu. To jsou spory, kterými se choroba šíří. Ze semen infikovaných ječnou pruhovitostí vyroste infikovaná rostlina, která má hnědé pruhy. Ty způsobují zasychání a třepení listů a nevymetání klasů u mnoha odnoží. 2. listové choroby Listové choroby ovlivňují výnos, podíly na sítech a obsah bílkovin. Vyskytují se především tyto choroby: padlí travní (u většiny současných odrůd již je gen odolnosti mlo), rez ječná, hnědá skvrnitost, rhynchosporiová skvrnitost, ramulariová skvrnitost a listové skvrny neparazitálního původu.

19

padlí travní (Erysophe graminis) – nejčastější choroba ječmene. Napadá pouze listy a pochvy, ne však klasy (Černý et al., 2007). Na slupkách tvoří parazit bělavá nebo našedlá místa, na starších pletivech jsou to černé útvary. Padlí se může vyskytovat na rostlinách velmi záhy (už koncem odnožování). Tím má negativní vliv na výnos (Váňová, 2005; Zimolka et al., 2006). Silné napadení může snížit výnos až o 15 – 25 %. Běžné je snížení výnosu o 10 % (Černý et al., 2007). Ošetřením porostu fungicidy se však může zabránit epidemii a zvýšit výnos o 10 – 15 % (Váňová, 2005; Zimolka et al., 2006). Říha (2007) uvádí, že řešením proti výskytu padlí je použití kvalitních registrovaných odolných odrůd, které není nutno ošetřovat. Dreiseitl (2008) ve svém článku uvádí, že většina ploch jarního ječmene je již mnoho let osévána odrůdami odolnými vůči padlí. Jeho potenciální frekvence a intenzita výskytu (a současně i jeho škodlivost) se od roku 1976 nesnížila. rez ječná (Puccinia hordei) – tvoří na listech a listových pochvách hnědé, prášivé kupky. soubor hnědé skvrnitosti ječmene (Pyrenophora teres) – přenáší se osivem i vzduchem (Váňová, 2005; Zimolka et al., 2006). Hnědá skvrnitost ječmene je v současné době označována jako síťovitá a okrouhlá skvrnitost ječmene. Reakce odrůd k napadení touto chorobou je ve

šlechtitelských

a

státních

odrůdových

pokusech

pravidelně

vyhodnocována (Tvarůžek et al., 2008). 3. choroby v klasu Fusaria v klasech – dříve nebyl výskyt častý, ale v současnosti bývá jarní ječmen houbami rodu Fusarium silně napaden. Výskyt se pozná snědým, hnědým až hnědo-oranžovým zabarvením zrna. Napadená zrna jsou jednotlivě rozmístěna v klase (Váňová, 2005; Zimolka et al., 2006). Výskyt Fusarií v klasech je doprovázen produkcí mykotoxinů v zrnu a následně i ve výrobcích z něj. Rozvoj Fusarií v klase nastává za teplého a vlhkého počasí hlavně v době metání (Černý et al., 2007). Ochranou je volba předplodiny (řepka, slunečnice) a dobré zpracování jejích posklizňových zbytků. Nejproblémovější předplodinou se u všech obilnin ukazuje kukuřice. Ochranou je i použití minimalizačního zpracování půdy, které vede ke zvýšení nákladů na fungicidní ošetření klasů (Říha, 2007). 20

4. fyziologické vlivy Hnědé špičky – Zahnědlé špičky zrna jsou charakterizovány černohnědým zabarvením pluch, které kryjí embryo. Dochází k nim, pokud jsou během fáze plnění zrna vlhké a teplé podmínky. Zahnědnutí je přisuzováno houbám – Alternaria, Fusarium, Heiminthosporium a některým bakteriím. 5. choroby kořenů Černání kořenů způsobuje houba Gaeumannomyces graminis. Základem dobrého porostu je zdravý kořenový systém. Tato houba jej napadá u jednoděložných rostlin čeledi lipnicovité (Poaceae). K šíření dochází primární a sekundární cestou. Intenzita napadení je různá podle plodiny, předplodiny, zpracování půdy, termínu setí, hnojení i odrůdy (Váňová, 2005; Zimolka et al., 2006). 6. virové choroby ječmene Virus žluté zakrslosti ječmene (BYDV) je celosvětově jeden z nejzávažnějších virových patogenů obilnin. Nejvíce je jím ohrožen ozimý ječmen. Hlavními přenašeči je víc jak 20 druhů mšic. Po infekci dojde k ucpání cévních svazků, čímž se omezí růst rostliny. Příznakem nakažení jsou barevné změny na listech, zakrslost a ve většině případů zpomalený vývoj. Podle nejnovějších poznatků jsou za původce BYDV považovány kmeny patřící do skupiny luteovirů, poleovirů a dosud nezařazené kmeny. BYDV napadá jak kulturní druhy obilnin, tak i široký okruh hostitelů v travách. Průměrné celosvětové ztráty se odhadují na 11 až 37 % (Chrpová et al., 2009). 

Ochrana proti plevelům Jarní ječmen reaguje pozitivně na ochranu proti plevelům zvýšením výnosu

a efektivnosti sklizně, zlepšením kvalitativních parametrů zrna a snížením kontaminace zrna příměsí plevelných semen. Ječmen má vysokou konkurenceschopnost proti plevelům (Zimolka et al., 2006). Příčin šíření plevelů je mnoho. K nejvýznamnějším patří nedostatky ve zpracování půdy a agrotechnice, nedodržování pravidel střídání plodin a pokles využívání herbicidů. Z pohledu hubení plevelů má velký význam kvalitní podmítka.

21

Časté zařazování obilovin do osevního postupu vede k rychlému množení plevelů, kterému se nedá zabránit ani střídáním jařin a ozimů. Obiloviny umožňují rozvoj zejména plevelům z čeledi lipnicovitých. Vlivem chemické selekce vzrostl počet odolných jednoletých vytrvalých dvouděložných i jednoděložných plevelů (Peterka et al., 2007). 

Škůdci ječmene Škůdců vyskytujících se na jarním ječmeni je velmi mnoho. K nejvýznamnějším

patří: mšice (Aphidinea) – drobný hmyz dosahující velkosti až 6 mm. Jsou okřídlené nebo bezkřídlé. Obilní mšice se přemnožují za teplého a suchého počasí (Zimolka et al., 2006). Nejvíce škodí sáním a přenosem viróz. Nebezpečí přenosu žluté zakrslosti ječmene (BYDV) je z ozimého ječmene na jarní. Ze mšic je nejvýznamnějším škůdcem kyjatka osenní (Sitobion avenenae), mšice střemchová (Rhopalosiphum padi) a kyjatka obilná (Mayetiola destructor) (Černý et al., 2007). kohoutek černý a modrý (Lema melanopa; L. cyanella) – brouci o velikosti 4 – 4,8 mm. Tělo mají zbarvené zeleně nebo modře, předhrudí a nohy červeně (Zimolka et al., 2006). Jsou nejčastěji se vyskytujícími brouky. Larvy škodí požerky na listech (vykusováním podélných otvorů – proužkování). třásněnky (Frakliniella) – droboučký hmyz. Škodí sáním na mladých pletivech, je nebezpečný při napadení klasu, kde může způsobit chybějící zrna v klase. Napadení se projevuje kroucením osin podobně jako při napadení mšicemi. bzunka ječná (Oscinella frit) – drobná muška, která klade vajíčka na povrchu listů mladých rostlin. Larvy jsou v srdéčku rostlin, které žloutnou a odumírají (Černý et al., 2007).

3.1.2.7 Poléhání ječmene Poléhání způsobuje u jarního ječmene výnosové ztráty dosahující až 40 %. Je to komplexní jev, který souvisí se zásobou vody, příjmem živin a redukovanou absorpcí světla. Jeho úroveň proto dosahuje značné variability v závislosti na předplodině, uvolňování minerálního dusíku, průběhu počasí, výživě dusíkem, odrůdě, hustotě

22

výsevu, apod. Zvýšený obsah dusíku v půdě podporuje vegetativní růst, zvyšuje počet odnoží a redukuje absorpci slunečního záření bázemi stébel. Největší tendenci k poléhání mají porosty, u kterých dochází z různých příčin k nevyváženému příjmu dusíku z půdy. Především nadbytek dusíku ke konci odnožování a v první polovině sloupkování podporuje neúměrné zahušťování porostu a sníženou pevnost stébel. Polehnutí porostu je výsledkem působení komplexu faktorů – půdních podmínek, technologie pěstování a průběh počasí. Důsledkem proměnlivosti těchto faktorů je také prostorová nebo časová variabilita v poléhání porostů. Vzhledem k tomu může být za určitých okolností ošetření proti poléhání neefektivní. Při aplikacích prováděných ke konci sloupkování v případě, že nedochází k polehnutí, redukují výnos a to především v důsledku snížení HTZ (= hmotnosti tisíce zrn) a počtu zrn v klasu (Klem et al., 2009). Prevence proti poléhání spočívá ve využití růstových regulátorů. Nabídka těch, kterých je možno použít u nás na ochranu jarního ječmene, je omezená v podstatě na dva přípravky, Cerone 480 SL a Terpal C, avšak jejich aplikaci je třeba konzultovat s odběratelem produktu. Jejich účinnost je limitována řadou faktorů. Zejména při vysokém riziku poléhání nesplňují svou úlohu na 100 %. V případě působení stresových podmínek, mezi které počítáme extrémní vysoké teploty a sucho, se může působení regulátorů projevit negativně na výnosu (Babušík a Klem, 2006).

3.1.3 Ječmen a sucho Na případný vznik agronomického sucha má vliv řada faktorů. Jsou to například srážky, teplota a proudění vzduchu, evapotranspirace porostu (= výdej vody v podobě vodní páry z rostlin), zásoba vody po zimě, apod. Nižší výnos obilnin ve srovnání s výnosovým potenciálem je způsoben převážně nedostatkem vody a dusíku následovanými kyselostí půdy, chladem, nedostatkem fosforu a zasolením půdy. Středa et al. (2009) uvádí, že tolerance jarního ječmene k suchu a jiným stresovým faktorům, je spojena se zvýšením obsahu antioxidantů a současně zvýšením aktivity antioxidačních enzymů. Vyšší koncentrace kyseliny abscisové zlepšuje odolnost vůči vodnímu stresu (v důsledku zrychleného růstu kořenů, uzavírání průduchů

23

a opadu listů). Šlechtěním na toleranci k suchu se intenzivně zabývají přední šlechtitelské firmy. Středa et al. (2009) dále uvádí, že na Ústavu pěstování, šlechtění rostlin a rostlinolékařství Mendelovy univerzity v Brně je ve spolupráci se šlechtitelskými podniky používána velikost kořenového systému jako sekundární selekční kriterium. Větší kořenový systém je faktorem výnosové stability, jelikož v suchých obdobích může zajistit zásobu vody z hlubších vrstev půdy. Umožňuje také lepší využití živin a menší kontaminaci prostředí živinami, hlavně dusíkem a fosforem. Větší velikost kořenového systému ale není žádoucí, pokud sucho nenastane. Z výsledků pokusů, které byly na Mendelově univerzitě provedeny, je patrné, že odrůdy ječmene s větším kořenovým systémem dosahovaly vyšších výnosů a obsahovaly méně dusíkatých látek. Zrno ze sušších oblastí mělo méně extraktu a škrobu. Martinková et al. (2008) se zabývali vlivem sucha na obsah energie u klíčících obilek jarního ječmene. Výsledky ukázaly, že obilky, které měly nejnižší závlahu, byly energeticky nejbohatší. Naopak obilky s plnou zálivkou byly na energii nejchudší. Toleranci vůči chladu a suchu navozují dehydriny (Kosová et al., 2005). Dehydriny jsou strukturní proteiny, které chrání buňky před vysycháním v době vláhového deficitu (Holková et al., 2010). U ječmene bylo objeveno a popsáno 12 dehydrinových genů, které se specificky exprimují, pokud dojde k některé z výše uvedených stresových podmínek (Kosová et al., 2005). Základní ochrannou funkcí dehydrinů je ochrana rostlinných pletiv před dehydratací. Dehydriny mají vlastnosti, které jsou podobné detergentům (tj. přecházení ze smáčivého do nesmáčivého povrchu a naopak) a chaperonům (stabilizují přirozené uspořádání proteinů) (Close, 1996). Z této základní úlohy vyplývá další ochranná funkce. Dehydriny se vyskytují v pozdním stadiu vývoje rostlinného embrya, ve kterém dochází k procesu extrémního vysušení (tzv. desikaci), a také u rostlin stresovaných chladem. Základní reakcí rostlin na chlad je omezení příjmu vody, což má za následek osmotický stres a dehydrataci pletiv. Dehydriny se akumulují při fyziologické dehydrataci rostlinných pletiv za podmínek osmotického stresu, který je způsoben zasolením nebo odpařením vody a za chladu. Exprese dehydrinů může být vyvolána i exogenní aplikací kyseliny abscisové (Close, 1997).

24

3.2 VITAMIN E

3.2.1 Historie Vitamin E byl objeven v roce 1922 Herbertem Evansem a Katherinou Bishopovou během výzkumu listové zeleniny na Kalifornské univerzitě. V roce 1924 jej doktor Sure pojmenoval jako „vitamin E“. Když vědci přišli na to, že podporuje plodnost, dostal jméno tokoferol. Tento název je složen z řeckých slov tocos (= narození), phero (= přinést) a koncovky -ol, která poukazuje na alkoholové vlastnosti této molekuly. V roce 1936 bylo zjištěno, že vitamin E je hojně zastoupen v pšeničném oleji. O dva roky později byla provedena jeho první chemická syntéza. U. S. National Research Council podporovali studia deficitu vitaminu E. Na základě výsledků byl vitamin E ustanoven jako esenciální vitamin. Roku 1938 popsal Fernholz chemickou strukturu vitaminu E. Téhož roku byl Karrerem poprvé syntetizován dl-α-tocopherol (Sen et al., 2006).

3.2.2 Chemická struktura Tokoferoly a tokotrienoly tvoří skupinu tokolů, která je všeobecně nazývána jako vitamin E. Jedná se o skupinu lipofilních antioxidantů syntetizovaných pouze v rostlinách a jiných fotosyntetizujících organismech (Panfali et al., 2008). Tokoly, které mohou být označovány také jako tokochromanoly (Brinch-Pedersen et al., 2007), jsou tvořeny osmi homology. α-, β-, γ-, δ-tokoferoly a α-, β-, γ-, δ-tokotrienoly (Panfili et al., 2008). Všechny tyto složky mají chromanolový kruh s nasyceným (tokoferoly) či nenasyceným fytylovým řetězcem (tokotrienoly) a různý počet methylových skupin na chromanolovém kruhu. α-tokoferol i α-tokotrienol mají tři methylové skupiny, β- a γisomery mají dvě skupiny a v δ-tokolech je umístěna jedna methylová skupina (Traber, 2005; Weber and Rimbach, 2002). Tokoferoly jsou odvozeny od souhrnného názvu tokol 2-methyl-2-(4´,8´,12´trimethyltridecyl)-chroman-6-ol. K pozici C2 je připojen nasycený postranní řetězec.

25

Tokotrienoly se od tokoferolů liší přítomností dvojných vazeb. Na pozici C2 chromanolového kruhu je připojen nenasycený postranní řetězec s dvojnými vazbami na pozicích 3´, 7´a 11´. Jak je poznamenáno výše, jednotlivé isomery se od sebe liší počtem methylových skupin. Tyto skupiny jsou umístěny na chromanolovém kruhu v pozici C5, C7 a C8. α-isomery mají plně obsazeny tyto pozice methylovými skupinami. β-isomery obsahují dvě methylové skupiny umístěné na C5 a C8. γ-isomery obsahují také 2 methylové skupiny, které jsou na pozicích C7 a C8. δ-isomery mají pouze jednu methylovou skupinu umístěnou na pozici C8. Přehledně je chemická struktura tokolů vidět na Obr. 1. Obr. 1: Struktura tokoferolů a tokotrienolů

3.2.2.1 Stereoisomerie Tokoferoly mají asymetrický uhlík na pozici C2 chromanolového kruhu a na pozici 4´ a 8´ fytylového postranního řetězce (Eitenmiller and Lee, 2004). Ve vědeckých pracích je k α-tokoferolu přidávána předpona RRR (ve starých publikacích označován jako d-α-tokoferol). R je zkratka pro latinské slovo rento, které znamená v překladu pravý (Papas, 2001). Synteticky vyráběný α-tokoferol (all-rac-α-tokoferol) je racemická směs rovnocenných částí všech stereoisomerů. Proto má každý tokoferol osm eventuálních isomerů. Ve starších literaturách je all-rac-α-tokoferol označován jako dl-α-tokoferol.

26

Je osm isomerů all-rac-α-tokoferolu (RRR-, RSR-, RRS-, RSS-, SRR-, SRS- a SSS-). Pouze 2R- stereoisomerické formy (RRR-, RSR- a RRS-) α-tokoferolu jsou považovány za aktivní formu vitaminu E pro lidstvo (Eitenmiller and Lee, 2004). Pouze RRR- forma se nachází v přírodě. R znamená, že skupina CH3 je umístěna napravo od řetězce. S znamená, že je umístěna od řetězce nalevo (Papas, 2001).

3.2.3 Fyzikální a chemické vlastnosti Tokoly společně s vitaminem A, D a K patří do skupiny lipofilních (= v tucích rozpustných) vitaminů (Hosmanová a Douša, 2007). Všechny přírodní formy vitaminu E jsou olejovité konzistence (Fragner et al., 1961; Papas, 2001), bezbarvé nebo slabě nažloutlé barvy. Jsou dobře rozpustné v tucích, etheru, petroletheru, chloroformu a o něco méně v alkoholu (Fragner et al., 1961). Tokoly se také snadno oxidují například železitými ionty, hydroperoxidy lipidů nebo ozonem a jinými oxidačními činidly. Nejdůležitější reakce jsou s oxidovanými lipidy (Fragner et al., 1961; Velíšek, 2002).

3.2.4 Biochemie vitaminu E Vitamin E má ochrannou funkci v eukaryotických buňkách, kde chrání nenasycené lipidy před poškozením volnými radikály. Spolu s β-karotenem a koenzymy Q je zabudován do cytoplasmatické membrány. Uplatňuje se také při ochraně lipoproteinů v plasmě (Velíšek, 2002; Hosmanová a Douša, 2007). Papas (2001) vysvětluje, že vitamin E má unikátní strukturu, která je nezbytná pro jeho funkci, všechny ostatní antioxidanty ji nemají. Řetězec vitaminu je lipofilní a chromanový kruh mírně hydrofilní. Tato kombinace přináší unikátní vlastnosti. Díky tomuto složení je schopen zabudovat postranní řetězec hluboko do membrány a hydrofilní část ponechat blízko jejímu povrchu. Každá molekula tokochromanolu tak chrání stovky mastných kyselin. Vědci se domnívají, že mu jeho pozice dovoluje, aby byl regenerován vitaminem C a ostatními antioxidanty. U rostlin je jediným dobře doloženým účinkem vitaminu E ochrana lipidů před oxidací u uskladněných semen během dormance a klíčení. Dále je znám pozitivní vliv

27

na chuť u kukuřičného oleje během skladování a vaření (Brinch-Pedersen et al., 2007). Zabraňuje také žluknutí tuků (Gimeno et al., 2000, Papas, 2001). Alfa-tokotrienolu byla připsána významná protirakovinná funkce, ochrana nervů a funkce snižování hladiny cholesterolu (Sen et al., 2006; Brinch-Pedersen et al., 2007). Dorjgochoo et al. (2008) sledovali vliv vitaminových doplňků, ve kterých byl zastoupen vitamin E, na vznik rakoviny prsu. Z několikaletých studií vyvodili závěr, že příjem vitaminových doplňků nemá prokazatelný vliv na nebezpečí vzniku rakoviny prsu. Prokazatelný vliv byl zjištěn pouze u žen s celkově nízkým příjmem vitaminu E. Riziko rakoviny prsu se u nich snížilo až o 20 %.

3.2.5 Aktivita vitaminu E Podle NRC (National Research Council, USA) se definuje aktivita vitaminu E v potravinách jako ekvivalent α-tokoferolu (α-TE). Jeho hodnota se vypočítá tak, že k obsahu (d)-α-tokoferolu [mg] se připočítají hodnoty obsahů ostatních tokoferolů a tokotrienolů [mg] přepočtené pomocí následujících koeficientů: 

(d)-β-tokoferol: mg × 0,5



(d)-γ-tokoferol: mg × 0,1



(d)-δ-tokoferol: mg × 0,01



(d)-α-tokotrienol: mg × 0,3



(d)-β-tokotrienol: mg × 0,05

Mezinárodní jednotka vitaminu E je definována jako 1 mg (dl)-α-tokoferolacetátu. Pro přepočet mezi jednotlivými formami vitaminu E platí: (d)-α-T : (dl)-α-T : (d)-α-T-acetát : (dl)-α-T-acetát 0,92

:

0,68

:

1,36

:

1,00

:

(d)-α-T-sukcinát

:

1,31

(Holasová a Douša, 2007).

3.2.5.1 Doplňky stravy Většina doplňků vitaminu E a obohacené potraviny obsahují all-rac-α-tokoferol, ale může obsahovat i směs tokoferolů nebo tokotrienolů. Doplňky jsou často podávány jako estery, které chrání α-tokoferol před oxidací. Mohou to být octany, jantary nebo

28

nikotinany α-tokoferolu. Může být podán buď jako přírodní (RRR-α-T) nebo syntetický (all-rac-α-T) ester, například d- nebo dl-α-tokoferyl-acetát (Traber, 2005). Na etiketách potravinových doplňků nebo doplňků stravy je množství vitaminu E vyjadřováno v jednotkách IU. Jedná se o starou mezinárodní jednotku, která určuje pouze množství α-tokoferolu. NRC vyměnila mezinárodní jednotku IU za ekvivalent αtokoferolu (Papas, 2001). Jeden α-TE představuje jeden miligram přírodního (d)-αtokoferolu (Papas, 2001; Eggermont, 2006).

3.2.5.2 Biologická a antioxidační aktivita vitaminu E Biologický antioxidant je sloučenina, která chrání biologické systemy proti potenciálním škodlivým dopadům procesů nebo reakcí, které mohou zapříčinit nežádoucí oxidaci. Spolu se specifickými antioxidačními enzymy a antioxidačními sloučeninami jsou tyto antioxidanty klasifikovány do dvou skupin: 

antioxidanty rozpustné ve vodě



antioxidanty rozpustné v lipidech (Arnao et al., 2001).

Biologická aktivita souvisí s antioxidačními účinky (Velíšek, 2002), liší se však svou účinností u jednotlivých isomerů. Poměry účinnosti se udávají takto: α-T :

β-T

: γ-T : δ-T : α-T3 : β-T3

100 : 25-40 : 5-8 :

1

:

29

:

5

(Holasová a Douša, 2007). Biologická aktivita jednotlivých isomerů se liší a snižuje se podle druhu: α-T > β-T > γT > δ-T. Přítomnost dvojných vazeb způsobuje snížení aktivity tokotrienolů asi o dvě třetiny (Velíšek, 2002). Isomery vitaminu E jsou silnými antioxidanty. Molekula vitaminu E je součástí buněčné lipidové membrány, odkud efektivně inhibuje peroxidaci lipidových řetězců a zabraňuje pomnožování peroxidových radikálů (Weber and Rimbach, 2002). Antioxidant s největší biologickou aktivitou je α-tokoferol (Velíšek, 2002; Chen et al., 2006). Katsanidis and Addis (1999) uvádějí, že α-tokoferol je tradičně označován jako isomer s nejvyšší biologickou aktivitou ze všech homologů a to podle testu fetální absorpce a hemolytického testu. Katsanidis and Addis (1999) dále uvádějí, že tyto testy nejsou hlavním kriteriem. Jejich relevance ve fyziologické významnosti a zdravotních benefitech byly zpochybňovány. Na druhou stranu tokotrienoly prokázaly vlastnosti,

29

které jim poskytly větší významnost. Weber and Rimbach (2002) uvádějí, že ačkoli nebyl nalezen rozdíl mezi aktivitou α-tokoferolu a aktivitou α-tokotrienolu u hexanu, je α-tokotrienol považován za lepší zachytávač radikálů, než α-tokoferol. Tento závěr je založen na několika následujících poznatcích: 

u α-tokotrienolů je aktivita zachytávání peroxidových radikálů v liposomech 1,5krát vyšší než u α-tokoferolu



u mikrosomů krysích jater chrání α-tokotrienol před FeII + NADPH indukovaným lipidovou peroxidací. Tato ochrana byla 40krát silnější než u α-tokoferolu



α-tokotrienol byl také 4,5krát účinnější v ochraně cytochromu P450 před oxidačním poškozením (Weber and Rimbach, 2002; Eitenmiller and Lee, 2004)



α-tokotrienoxylové

radikály

jsou

recyklovány

v membránách

a

lipoproteinech rychleji, než α-tokoferoxylové radikály. α-tokotrienol je umístěn blíže k povrchu membrán, než α-tokoferol. Toto uspořádání může pravděpodobně zvýšit efektivitu recyklace 

α-tokotrienolové poruchy lipidové membrány mají větší rozsah než αtokoferolové. Větší uniformní distribuce α-tokotrienolu v membráně zvyšuje šanci ke střetnutí s volnými radikály (Eitenmiller and Lee, 2004).

Suzuki et al. (1993); Packer et al. (2001); Cavallero et al. (2003) a Panfili et al. (2008) ve svých pracích také uvádějí, že na základě mnoha studií byl prokázán vyšší antioxidační potenciál u α-tokotrienolu. Weber and Rimbach (2002) uvádějí, že ačkoli účinnost tokotrienolů v membránách může být vyšší, než u tokoferolů, absorpce a distribuce tokotrienolů po orálním užití je nižší ve srovnání s α-tokoferolem. Na základě výsledků mnoha studií přesvědčila antioxidační aktivita o své schopnosti předcházet chronickým onemocněním. Obzvláště pozitivní vliv měly složky oxidačního stresu na kardiovaskulární onemocnění, arteriosklerosu a rakovinu (Brigelius-Flohé and Traber, 1999). Vitamin E je zapojen do mnoha esenciálních procesů u zvířat i rostlin. Nejlepší charakteristická úloha u savců je antioxidační funkce (Velíšek and Cejpek, 2008), kde rozbíjí řetězce a předchází reakcím volných radikálů a tím inhibuje oxidaci lipidů (Brigelius-Flohé and Traber, 1999; Chen et al., 2006; Velíšek and Cejpek, 2008). Funkce vitaminu E u rostlin není ještě zcela prostudována.

30

Vyskytuje se zde jako antioxidant a chrání rostliny před kyslíkovou toxicitou, podobně jako v živočišných buňkách (Velíšek and Cejpek, 2008).

3.2.5.3 Volné radikály Funkce vitaminu E s jinými lipofilními a hydrofilními antioxidanty poskytuje účinnou ochranu proti volným radikálům a proti poškození, které způsobují na buňkách. Volné radikály jsou chemické látky schopné nezávislé existence (Eitenmiller and Lee, 2004). Z chemického hlediska je to jakákoli molekula, atom nebo iont s nepárovými elektrony ve valenční vrstvě schopné alespoň krátkodobé a samostatné existence (Pláteník, 2009). Jsou produkované UV zářením, chemickými reakcemi a několika redukčními reakcemi různých sloučenin, kterými mohou přispět k okysličování proteinu, poškození DNA, peroxidaci lipidů v živých buňkách a tkáních. Tento aerobní stres může souviset s mnoha poruchami jako je například rakovina, arteriosklerosa, cukrovka a cirhóza jater (Choi et al., 2007). Tvorba volných radikálů nastává, pokud organické molekuly podstoupí homolytické štěpení kovalentních vazeb a každý fragment udrží jeden elektron z původního vazebného elektronového páru. Také může nastat, pokud neradikálová molekula zachytí elektron z elektron-donorové molekuly (Eitenmiller and Lee, 2004). Za nejničivější volný radikál je považován hydroxylový radikál. Jeho poločas rozpadu trvá miliardtinu sekundy. Ostatní volné radikály mají poločas rozpadu v rozmezí zlomků vteřin až po maximálně deset sekund. Pak se poškozené molekuly samy stávají volnými radikály napadajícími další molekuly, čímž vzniká řetězová reakce. Další velmi škodlivé radikály jsou radikály dusíku a superoxidový radikál, který vzniká z kyslíku po připojení elektronu (Papas, 2001). Oxidační stres je výsledkem vzniku kyslíkových volných radikálů, peroxidu vodíku, hydroxylových radikálů, hydroperoxidu, dioxygenu, superoxidového radikálu a oxidu dusnatého, hromadně nazývaných jako ROS (reactive oxygen species) (Zhang et al., 2007; Vaisi-Raygani et al., 2008). V průběhu standardního metabolismu je produkována rozsáhlá řada ROS a RNS (reactive nitrogen species) (Eitenmiller and Lee, 2004). Jsou to reakce redoxní. Energie molekul, která je zapojena v redoxních reakcích může být interpretována jejich redukčním potenciálem. ROS a RNS mají

31

nízkou aktivační energii. Mohou proto reagovat pouze pokud dojde ke srážce s jinými stabilními molekulami (Blomhoff, 2005). Antioxidanty chrání před poškozením, které způsobují volné radikály, několika způsoby: 

zabraňují nadměrné tvorbě volných radikálů



zbavují tělo vytvořených volných radikálů dříve, než poškodí ostatní molekuly



opravují poškozené molekuly nebo je nahrazují novými molekulami (Papas, 2001).

Volné radikály jsou z těla vylučovány například močí, výkaly, hnisem a podobně (Holeček, 2006).

3.2.6 Metabolismus vitaminu E Vitamin E je rozpustný v tucích, se kterými do našeho těla přichází (Papas, 2001). V našem organismu se vstřebává stejně jako tuky (Papas, 2001; Traber, 2005). Játra produkují velké množství žlučových kyselin, které napomáhají tvorbě kapének. Tělo využívá kapének pro přenos tuku přes střevní stěnu do krevního řečiště. Tuky jsou uloženy do drobných kapének s hydrofilním obalem, který umožňuje mísení s vodou. Tenké střevo produkuje chylomikrony, které nesou kapénky do lymfy obsahující bílé krvinky, proteiny a tuky. Chylomikrony jsou lipoproteiny (patří do stejné skupiny jako LDL, HDL a VLDL). Lipoproteiny mají důležitou úlohu při transportu vitaminu E (Papas, 2001). Enzymy lipoproteinlipasy štěpí v lymfě většinu chylomikronů za vzniku chylomikronových zbytků (Papas, 2001; Traber, 2005). K nim je připojen apolipoprotein E. Malé množství chylomikronů unikne enzymatickému rozkladu. Ty pak mohou dopravit a předat část vitaminu E ostatním lipoproteinům a tkáním. Rozštěpené chylomikrony putují krevním řečištěm. Když se dostanou k receptorům v játrech, které rozpoznávají apolipoprotein E, jsou zachyceny. Játra odštěpí ze zbytků vitamin E, který vloží do čerstvě vzniklého VLDL. Ten je rozštěpen lipoproteinlipasou za vzniku LDL. LDL je v krvi nejvýznamnějším přenašečem vitaminu E. Mezi LDL a HDL může být vitamin E volně předávat (Papas, 2001). Během katabolismu chylomikronů je nespecifický vitamin E přenesen do tkání a

32

k dalším obíhajícím lipoproteinům (Traber, 2005). Vitamin E je na oplátku chrání před oxidací a tím i chrání naše zdraví. Například zoxidovaný LDL je hlavní příčinou vzniku atherosklerosy a srdečních chorob (Papas, 2001). Lidé mají tokoferol-vazebnou bílkovinu (TBP), která je vysoce specifická k αtokoferolu. Zajišťuje jeho přednostní absorpci a distribuci do celého těla. Proto je nejdůležitějším isomerem vitaminu E (Chen et al., 2006). All-rac-α-tokoferol je přednostně degradován a vylučován močí, zatímco RRR-α-tokoferol je 1,36krát biologicky více potentní, má delší poločas trvání v těle a i širší distribuci (Holeček et al., 2008). Navíc jen α-tokoferol je rozpoznatelný jaterním α-tokoferol transferovým proteinem (α-TTP). Tento protein řídí koncentraci α-tokoferolu v plasmě a genetické odchylky v proteinu (či jeho nepřítomnost) a vede k nedostatku vitaminu E u lidí (Traber, 2005).

3.2.7 Denní příjem vitaminu E Optimální denní příjem je 15 mg d-α-tokoferolu (Traber, 2005). Těhotným ženám je doporučeno přijímat o 2 mg více d-α-tokoferolu, kojícím ženám až o 5 mg více (Velíšek, 2002). Kalač (2003) uvádí, že optimální denní příjem je 10 – 15 mg. Pro účinnou ochranu vůči srdečně cévním chorobám je nutný vyšší příjem. Údaje se pohybují od nejčastěji uváděných 40 – 60 mg po 100 mg. Chen et al. (2006) uvádí, že dřívější doporučená denní dávka (DDD) byla nastavena na 8 mg tokoferolu pro ženy a 10 mg tokoferolu pro muže. Nová DDD byla zvýšena a stanovena kolektivně pro muže a ženy na 15 – 30 mg. Denní potřeba vitaminu E pro kojence je 3 – 4 mg α-tokoferolu a 6 – 7 mg pro starší děti (Eggermont, 2006). Holeček et al. (2008) uvádí, že podáním alespoň 100 mg vitaminu E za den v mléce se zvýší transport vitaminu E a zvýší se také ochrana LDL cholesterolu před oxidací. Záleží ovšem i na obsahu vitaminů A a D a na tom, zda je vitamin E přírodní nebo syntetický.

33

3.2.7.1 Hypervitaminosa V roce 2000 Food and Nutrition Board of the Institute of Medicine, National Academy of Sciences doporučila 1000 mg jako horní hranici všech forem α-tokoferolu u dospělých, včetně kojících a těhotných žen. Toto doporučení se vztahuje na doplňky stravy, protože je téměř nemožné konzumovat dostatek jídla, které obsahuje tak velké množství α-tokoferolu. Vysoký příjem vitaminu E je spojen se zvýšenou tendencí krvácení (Traber, 2005). Toxická hladina je stanovena od 3200 IU. Lidé, kteří užívají doplňky s vitaminem E, mají denní dávku mezi 100 až 800 IU. Toxicita tedy není pravděpodobná (Papas, 2001).

3.2.7.2 Avitaminosa Nedostatek vitaminu E byl poprvé popsán u dětí se syndromem tukové melasorpce, cystické fibrosy a cholestatickým onemocněním jater. Jako syndromy nedostatku byly vyzkoumány a následně popsány hemolýza, křehkost erytrocytu a chudokrevnost u různých krmiv pro zvířata zbavených vitaminu E. Na rozdíl od pokusného nedostatku vitaminu E u hlodavců, je u lidí hlavním příznakem avitaminosy periferní neuropatie (Traber, 2005). Periferní neuropatie pravděpodobně nastává poškozením nervů volnými radikály a odumíráním zadní části senzorických neuronů. Volné radikály taktéž způsobují ve velké míře anemii u nedonošených dětí. Snížená životnost erytrocytů a zvýšená náchylnost na peroxidem indukované hemolýzy, jsou zjevné

nejen

ve

strohém,

ale

také

mírném

nedostatku

vitaminu

E

u

hypercholesterolemických osob (Brigelius-Flohé and Traber, 1999). Vitamin E je důležitý pro zdraví lidí a zvířat. Mnoho nemocí jako rakovina, neurodegenerativní onemocnění a kardiovaskulární choroby jsou spojené s nedostatkem příjmu vitaminu E (Chen et al., 2006). Avitaminosa se u lidí vyskytuje jen zřídka a skoro nikdy jako následek neadekvátního příjmu vitaminu E (Traber, 2005). Pokud se tak však stane, mohou se symptomy jejího nedostatku zlepšit zvýšením denního příjmu vitaminu E. Žádná z léčivých dávek nesmí být ovšem dosažena optimalizovaným dietním režimem. Pacienti musejí konzumovat doplňky vitaminu E (Brigelius-Flohé and Traber, 1999).

34

3.2.8 Zdroje vitaminu E Nejvýznamnějším zdrojem vitaminu E jsou rostlinné oleje (Kalač, 2003; Traber, 2005), především oleje z obilních klíčků a ztužené pokrmové tuky vyrobené z těchto olejů. Řada potravních tuků se vitaminem E obohacuje (fortifikuje) (Kalač, 2003). Ovoce a zelenina, ačkoli bohaté na hydrofilní antioxidanty, nejsou dobrým zdrojem vitaminu E (Traber, 2005). Tokoferoly jsou přítomny v olejninách, listech a jiných zelených částech vyšších rostlin, zatímco tokotrienoly byly nalezeny v otrubách a klíčku nezralých semen a obilovin (Cavallero et al., 2004). Tokoferoly a β-tokotrienoly jsou koncentrovány hlavně v klíčku, zatímco obalové vrstvy a endosperm obsahují značný podíl tokotrienolu (Cavallero et al, 2004; Ehrenbergerová et al., 2006; Panfili et al., 2008). Chen et al. (2006) uvádějí, že ačkoli je vitamin E důležitý pro lidské a zvířecí zdraví, hlavním zdrojem jsou rostliny. Druhy a typy rostlinných tkání velmi kolísají v obsahu a složení jednotlivých isomerů tokochromanolů. Olejniny jsou nejbohatším zdrojem vitaminu E s celkovým obsahem tokochromanolu v rozsahu 330 – 2000 mg.g-1 oleje. Hlavní formou vitaminu E v olejninách je γ-tokoferol. Bohužel aktivita γtokoferolu je jen jedna desetina α-tokoferolu. Obilné zrno je hlavním zdrojem tokolů a vitaminu E pro lidstvo (Cavallero et al., 2004). Kalač (2003) uvádí pro porovnání obsah vitaminu E u některých potravin: olej z pšeničných klíčků

1650 - 3000 mg.kg-1

sojový olej

530 - 2000 mg.kg-1

slunečnicový olej

270 - 900 mg.kg-1

řepkový olej

140 - 850 mg.kg-1

pšeničná mouka

15 - 50 mg.kg-1

máslo

10 - 50 mg.kg-1

vejce

5 - 30 mg.kg-1

špenát

16 - 25 mg.kg-1

mrkev

2,5 - 4,5 mg.kg-1

jablka

1,8 - 7,4 mg.kg-1

brambory

0,4 - 4,5 mg.kg-1

ryby

4 - 80 mg.kg-1

mléko

0,2 - 1,2 mg.kg-1

35

3.2.9 Ječmen a vitamin E Ječmen je většinou znám svým vysokým obsahem vlákniny. Obsahuje ale i jiné důležité látky, jako například fenolické sloučeniny často označované jako antioxidanty (Holtekjølen et al., 2008). V porovnání s rostlinnými oleji, má obilné zrno zastoupení jak tokoferolů, tak tokotrienolů (Ehrenbergerová, 2006; Pamfilu et al., 2008). Množství vitaminu E v ječmeni je až čtyřikrát vyšší, než u jiných obilných druhů (pšenice 15,6 mg.kg-1; žito 17,1 mg.kg-1; triticale 11,8 mg.kg-1; ječmen 23,7 mg.kg-1 α-TE) a pravděpodobně pouze u ječmene se vyskytují všechny isomery vitaminu E (Peterson and Qureshi, 1993). Peterson (1994) stanovoval obsah vitaminu E v zrnu. Zjistil, že odstraněním slupky a zárodku obrušováním se výrazně snížila koncentrace tokolů u ječmene v porovnání s celým neobroušeným zrnem, ale obroušený materiál byl na tokoly bohatý. Slupka ječmene a endosperm měly podstatnou koncentraci tokolů, zvláště tokotrienolů, zatímco klíček obsahoval vysokou koncentraci α-tokoferolu. Klíček také obsahoval významné množství β-tokotrienolů. Liu and Moreau (2008) sledovali vliv skladování na obsah isomerů tokolů u obroušeného pluchatého ječmene. Vzorky byly uskladněny tři týdny a porovnávány s čerstvě obroušenými zrny. Výsledky odhalily, že olej, steroly a tokoferoly byly koncentrovány ve vnějších vrstvách, zvláště ve vrstvě zárodečné. Uskladnění nezpůsobilo žádnou změnu v oleji a tokoferolech, ale významné změny byly u sterolů a tokotrienolů. Došlo ke snížení obsahu α-tokotrienolu a zvýšení δ-tokotrienolu. Dále vyzkoumali, že mletí zrna před uskladněním mělo omezený účinek na změny tokotrienolů. Olej a úroveň celkového vitaminu E v ječmeni je nižší než u většiny jiných zrn, ale koncentrace tokotrienolů v zrnu je vyšší s velmi dobrou distribucí většiny biologicky aktivních homologů. Z tohoto důvodu různí autoři navrhovali zvýšení tokolů v ječné mouce mechanickými prostředky s cílem využít ji jako přísady v potravinách (Cavallero et al., 2004). Je popsána rozsáhlá změna kvantity různých tokolů v ječmeni, ale existuje málo zpráv, které ukazují na variaci v koncentraci tokolů mezi různými ječmennými genotypy nebo kvůli různým růstovým podmínkám (Cavallero et al., 2004). Peterson and Quereshi (1993) zpozorovali, že koncentrace celkových tokolů závislých na

36

genotypu měla rozpětí od 42 do 80 mg.kg-1 ve 30-ti ječmenných genotypech rostoucích ve třech lokalitách. Lokalitní rozdíly a interakce genotyp x lokalita nebyly významné. V zelených listech vyšších rostlin je obsah celkových tokochromanolů velmi nízký, ale poměr α-tokoferolu je vysoký (Chen et al., 2006). Březinová Belcredi et al. (2007) zjistili, že zelená biomasa ječmene, ve srovnání se zrny, neobsahuje tokotrienoly. V obilce ječmene byl zjištěn poměr tokoferolů k tokotrienolům 23 % : 77 %. αtokotrienoly zaujímaly 55 % z celkového obsahu tokolů (Březinová Belcredi et al., 2006).

37

4 MATERIÁL A METODIKA 8. 4. 2009 bylo vyseto osivo čtyř odrůd a jedné linie ječmene jarního. Ponecháno bylo v šesti nádobách o velikosti 8 l. Rostliny byly pěstovány při odlišných vláhových režimech, tak aby mohl být navozen stres ze sucha. Nádoby s rostlinami byly umístěny pod zahradní přístřešek na pozemku Mendelovy univerzity v Brně. Zpočátku byla v celém experimentu udržována zálivka na 75 % plného nasycení půdy vodou (tzv. mokrá varianta). Mokrá varianta je v této práci chápána také jako kontrola, představuje optimální vláhový režim půdy pro pěstování ječmene. 29. 4. 2009 byla každá nádoba přihnojena 1,5 g cereritu a po čtyřech týdnech – na konci fáze odnožování (od 7. 5. 2009) – byla u vzorků suché varianty snížena zálivka o 30 % a takto udržována až do konce vegetace (tzv. suchá varianta). 25. - 28. 5. 2009 byl proveden odběr vzorků zelených listů k analýze na obsah isomerů vitaminu E ve fázi naduřelé listové pochvy (DC 45 – růstová fáze 1), v růstové fázi 2 (fáze raně mléčná zralost – DC 73) byly odběry provedeny v termínu 23. - 24. 6. 2009 (listy začínaly zasychat, byly odebírány pouze zelené listy). Pokus byl ručně sklizen 15. 7. 2009 a zrno odrůd/linie bylo ručně vydroleno a vyčištěno. Po ukončení dormance (DC 97) byla provedena analýza vitaminu E ve zralém zrnu (růstová fáze 3). K chemickým analýzám byly použity vždy dva vzorky od každé odrůdy.

4.1 Charakteristika odrůd a linie Kompakt – poloraná sladovnická odrůda nízkého typu. Rostliny středně vysoké, zrno středně velké, výtěžnost předního zrna velmi dobrá, nízký obsah β-glukanů. Odrůda je vhodná do všech poloh, kde se pěstují sladovnické ječmeny. Sladovnická kvalita byla stanovena pomocí USJ (= ukazatel sladovnické jakosti). V roce 2009 dosáhla 9 bodů. Odrůda byla registrovaná roku 2005. Přednosti: vysoká jakost. Pěstitelská rizika: malá odolnost proti poléhání v intenzivních podmínkách.

38

Krona – polopozdní středně vysoká odrůda, vhodná do všech oblastí, zejména do vlhčích a chladnějších podmínek. Nízký obsah β-glukanů, zrno středně velké, výtěžnost předního zrna velmi dobrá. Sladovnická kvalita stanovena pomocí USJ byla 8 bodů. Odrůda byla registrována roku 1996. Přednosti: odolnost proti napadení padlím travním, kombinace vysokého výnosu a vysoké jakosti. Pěstitelská rizika: střední až nižší odolnost proti rzi ječné a proti hnědé skvrnitosti. KM 1057 - šlechtitelská linie jarního ječmene se světlým, bezpluchým zrnem, nízkým obsahem β-glukanů a vysokým obsahem arabinoxylanů. Tato linie má zlepšenou HTS a zvýšený obsah škrobu, dusíkatých látek a aminokyselin (lyzinu a threoninu). Je vhodná k přímému využití v potravinářském průmyslu i jako složka krmných směsí monogastrických zvířat. Wabet – pluchatá odrůda. Wanubet – bezpluchá odrůda. Přednosti: Odrůdy Wabet a Wanubet pocházejí z USA – Montana a jsou použity jako genetické donory vysokého obsahu tokolů a -glukanů. Pěstitelská rizika: nižší výnos drobnějšího zrna, málo intenzivní, náchylné k poléhání, houbovým chorobám a suchu. Význam jednotlivých předpon: wa- (voskový endosperm), nu (bezpluchost) – gen nud. (Newman et al., 1998; Polák et al., 1998).

4.2 Metodika stanovení vitaminu E Princip: Isomery vitaminu E se stanoví po rozemletí zrna jeho zmýdelněním, extrakcí a následně stanovením HPLC s fluorescenčním detektorem. Postup: a) Zmýdelnění – vzorek zeleného ječmene byl ihned po odebrání zamrazen tekutým dusíkem a rozdrcen. Další postup byl shodný pro zrno i zelené listy. Byly odváženy 2 gramy pomletého vzorku a k nim přidáno 100 mg kyseliny askorbové a 50 ml ethanolu. Tato směs byla 1 minutu třepána ve třepačce a poté odstavena na 10 minut do temna. Nakonec bylo přidáno 10 ml 50 % hydroxidu draselného a

39

vzorek byl vyfoukán dusíkem. Baňky se nechaly 24 hodin stát ve tmě za laboratorní teploty. b) Extrakce – zmýdelněné vzorky byly přelity do děličky a baňky vypláchnuty 100 ml destilované vody. Extrakce byla provedena 2× 50 ml diethyletheru. Směs se řádně protřepala, aby došlo k oddělení jednotlivých fází. Ke spojeným etherovým fázím se přidalo cca 2× 100 ml destilované vody na promytí. Rozpouštědlo bylo odpařeno ve vakuové odparce a odparek převeden pomocí 2× 2 ml methanolu do vialky. c) HPLC stanovení – přítomnost jednotlivých isomerů byla analyzována HPLC s fluorescenčním detektorem ve Výzkumném ústavu pivovarském a sladařském, a. s. v Brně. Množství β+γ-tokolů bylo stanoveno společně, neboť bylo zjištěno, že společné stanovení (β+γ) je z chromatografického hlediska výhodnější z důvodu lepší stability sytému a reprodukovatelnosti výsledků. V současné době je toto stanovení nejvyužívanější.

4.2.1 Metodika zpracování a hodnocení výsledků Veškeré výsledky, které jsou uvedeny v této diplomové práci, jsou uvedeny v jednotkách mg.kg-1 a přepočteny na sušinu u vzorků. Získané výsledky byly zpracovány vícefaktorovou analýzou variance (ANOVA) v programu STATISTICA verze 8.0 (StatSoft, Inc. Tulsa, Oklahoma, USA) a následným mnohonásobným porovnáním průměrných hodnot (k chemickým analýzám byly použity vždy dva vzorky od každé odrůdy) testem podle Fischera (LSD-test) při P = 0,05.

40

5 VÝSLEDKY

5.1 Isomery vitamínu E v zelených listech a ve zralém zrnu ječmene

5.1.1 Tokoferoly v zelených listech ječmene v různých růstových fázích a odlišném vláhovém režimu Tab. 1: Analýza variance obsahu tokoferolů v zelených listech Zdroje proměnlivosti

d.f.

odrůda růstové fáze1) vláhový režim2) INTERAKCE: odrůda*růstové fáze odrůda*vláhový režim růstové fáze*vláhový režim odrůda*růstové fáze*vláhový režim chyba

MS α-tokoferol

+γ-tokoferol

δ-tokoferol

4 1 1

1468,7 85173,1*** 23392,4***

32413,7*** 458209,8*** 181245,7***

93,2 5015,4*** 143,7

4 4 1

595,8 4228,6* 13760,2**

19010,3 17228,7** 74349,7***

86,0 92,2 70,1

4

4031,9*

10982,1*

170,6*

20

1141,2

2829,0

55,12

Pozn.: ***P≤0,001 **P≤ 0,01 *P≤0,05 1)

růstová fáze 1 a 2

2)

mokrá a suchá varianta

Na obsah α-tokoferolu v zelených listech (Tab. 1) měly statisticky významný vliv růstové fáze a vláhový režim. Významně se také na variabilitě hodnot podílely interakce růstových fází s vláhovým režimem, odrůd s vláhovým režimem i trojnásobná interakce odrůd s růstovými fázemi a vláhovým režimem. Na obsah β+γ-tokoferolů v zelených listech měly statisticky vysoce významný vliv odrůda, růstové fáze, vláhový režim a interakce růstových fází s vláhovým režimem. Významný vliv měly interakce odrůd s vláhovým režimem a trojnásobná interakce odrůd, růstových fází a vláhového režimu. Na variabilitu δ-tokoferolu měly statisticky vysoce významný vliv růstové fáze a významný vliv interakce všech faktorů.

41

Tab. 2 – Průměrný obsah α-tokoferolu [mg.kg-1] v zelených listech růstových fází a s odlišným vláhovým režimem při pěstování rostlin Odrůdy/linie Kompakt Wabet Wanubet Krona KM 1057 průměr

růstová fáze 1 mokro sucho 44,58 a 61,40 a 50,89 a 63,23 a 53,65 a 57,36 a 54,23 a 91,27 a 71,00 a 57,43 a 54,87 a 66,14 a

růstová fáze 2 mokro sucho 132,43 abc 171,68 bc 177,75 bc 144,21 abc 87,88 ab 165,37 bc 90,82 ab 275,43 d 61,42 a 220,92 cd 110,06 a 195,52 b

Pozn.: 1) Mnohonásobné porovnání provedeno v rámci jednotlivých růstových fází. 2) Odlišná písmena znamenají statisticky významné rozdíly mezi průměrnými hodnotami (P = 0,05). 3) Mokro - mokrá varianta, kdy rostlinám byla po celou dobu experimentu udržována zálivka na 75 % nasycení půdy = kontrola. 4) Sucho - suchá varianta ječmene, kterému byla na konci fáze odnožování snížena zálivka o 30 %.

V růstové fázi 1 (Tab. 2, Graf 1) se od sebe odrůdy/linie v obsahu α-tokoferolu statisticky významně nelišily a to ani v suchých ani v mokrých variantách. Odrůda Krona měla nejvíce α-tokoferolu ze všech odrůd/linie v růstové fázi 1 v suché variantě, a to 91,27 mg.kg-1. Linie KM 1057 obsahovala nejvíce α-tokoferolu v mokré variantě růstové fáze 1 (71,00 mg.kg-1). Nejmenší množství α-tokoferolu v růstové fázi 1 měla odrůda Kompakt (44,58 mg.kg-1) v mokré variantě. V růstové fázi 2 v suché variantě měla statisticky významně vyšší obsah αtokoferolu odrůda Krona (275,43 mg.kg-1), od které se statisticky významně nelišila linie KM 1057 (220,92 mg.kg-1) pěstovaná také v suchých podmínkách. V mokré variantě růstové fáze 2 měla nejvyšší obsah α-tokoferolu odrůda Wabet (177,75 mg.kg1

). Nejnižší obsah α-tokoferolu v rámci růstové fáze 2 byl zjištěn u linie KM 1057

(61,42 mg.kg-1) v mokré variantě. Průměrné hodnoty růstové fáze 1 mokré a suché varianty se mezi sebou statisticky významně nelišily (Tab. 2). V suché variantě růstové fáze 2 měly odrůdy a linie v průměru statisticky významně vyšší obsah α-tokoferolu než v mokré variantě. Obecně lze říci, že vyšší průměrný obsah α-tokoferolu byl u odrůd a linie ve všech růstových fázích v suché variantě, což by potvrdilo zjištění vyšší syntézy α-tokoferolu jako antioxidantu působícího ve stresových podmínkách.

42

Graf 1 - Průměrný obsah α-tokoferolu [mg.kg-1] v zelených listech růstových fází a s odlišným vláhovým režimem při pěstování rostlin mokro

sucho

300 250 200 150 100 50 0

Růstová fáze 1 (DC 45)

KM 1057

Wanubet

Wabet

Krona

Kompakt

KM 1057

Wanubet

Krona

Wabet

-50 Kompakt

α-tokoferol [mg.kg -1 sušiny]

350


Tab. 3 – Průměrný obsah β+γ-tokoferolů [mg.kg-1] v zelených listech růstových fází a s odlišným vláhovým režimem při pěstování rostlin Odrůdy/linie Kompakt Wabet Wanubet Krona KM 1057 průměr

růstová fáze 1 mokro sucho 13,85 a 54,18 ab 13,16 a 74,28 bc 12,16 a 51,33 ab 16,33 a 114,02 c 25,10 a 28,79 a 16,12 a 64,52 b

růstová fáze 2 mokro sucho 167,55 abc 251,84 cde 256,64 cde 331,57 de 70,39 ab 360,46 e 190,40 abcd 660,41 f 34,78 a 219,74 cde 143,95 a 376,09 b


Statisticky významně vyšší obsah β+γ-tokoferolů (Tab. 3, Graf 2) měla v růstové fázi 1 suché varianty odrůda Krona (114,02 mg.kg-1) v porovnání s ostatními odrůdami/linií (12,16 – 74,28 mg.kg-1). Od odrůdy Krona se statisticky významně nelišila druhým nejvyšším množstvím těchto isomerů pouze odrůda Wabet (74,28 mg.kg-1) suché varianty. Statisticky významně nižší obsah β+γ-tokoferolů byl zjištěn u odrůdy Wanubet mokré varianty (12,16 mg.kg-1), která se významně lišila od odrůd Wabet (74,28 mg.kg-1) a Krona (114,02 mg.kg-1) suché varianty. V růstové fázi 2 suché varianty měla nejvyšší obsah β+γ-tokoferolů taktéž odrůda Krona (660,41 mg.kg-1), která se statisticky významně lišila od ostatních odrůd a 43

linie s nižšími hodnotami (34,78 – 360,46 mg.kg-1) v obou vláhových režimech. V mokré variantě růstové fáze 2 vynikala obsahem β+γ-tokoferolů odrůda Wabet (256,64 mg.kg-1), která se statisticky významně lišila od odrůdy Wanubet (70,39 mg.kg1

) a linie KM 1057 (34,78 mg.kg-1) mokré varianty a odrůdy Krona (660,41 mg.kg-1)

suché varianty. Z uvedených výsledků je patrné, že statisticky významně vyšších průměrných hodnot α-tokoferolů (Tab. 2) i β+γ-tokoferolů (Tab. 3) dosahovaly suché varianty v obou růstových fázích. Graf 2 - Průměrný obsah β+γ-tokoferolů [mg.kg-1] v zelených listech růstových fází a s odlišným vláhovým režimem při pěstování rostlin sucho

700 600 500 400 300 200 100 0


KM 1057

Wanubet

Wabet

Krona

Kompakt

KM 1057

Wanubet

Wabet

Krona

-100 Kompakt

β+γ-tokoferol [mg.kg -1 sušiny]

mokro 800


Tab. 4 - Průměrný obsah δ-tokoferolů [mg.kg-1] v zelených listech růstových fází a s odlišným vláhovým režimem při pěstování rostlin Odrůdy/linie Kompakt Wabet Wanubet Krona KM 1057 průměr

růstová fáze 1 mokro sucho 7,29 a 10,95 abc 7,62 ab 11,46 abc 8,35 ab 11,59 abc 12,41 abc 15,66 bc 16,98 c 8,71 ab 10,53 a 11,67 a

růstová fáze 2 mokro sucho 32,61 ab 45,61 b 36,59 ab 29,30 ab 34,89 ab 22,25 a 30,87 ab 50,40 b 16,42 a 36,72 ab 30,28 a 36,72 a


44

Statisticky významně vyšší obsah δ-tokoferolu měla v růstové fázi 1 (Tab. 4, Graf 3) mokré varianty linie KM 1057 (16,98 mg.kg-1), od které se statisticky významně lišily

nižším

obsahem

δ-tokoferolu

odrůdy

Kompakt

(7,29 mg.kg-1),

Wabet

(7,62 mg.kg-1), Wanubet (8,35 mg.kg-1) mokré varianty a linie KM 1057 (8,71 mg.kg-1) suché varianty. V suché variantě růstové fáze 1 dosáhla nejvyššího obsahu δ-tokoferolu odrůda Krona (15,66 mg.kg-1), od které se statisticky významně lišila pouze odrůda Kompakt (7,29 mg.kg-1) mokré varianty. V suché variantě růstové fáze 2 (Tab. 4) měly nejvyšší obsah δ-tokoferolu odrůdy Krona (50,40 mg.kg-1) a Kompakt (45,61 mg.kg-1). Od nich se statisticky významně nižším obsahem δ-tokoferolu lišila pouze odrůda Wanubet (22,25 mg.kg-1) v suché variantě a linie KM 1057 (16,42 mg.kg-1) v mokré variantě. Odrůdy a linie mokré varianty růstové fáze 2 měly průměrné hodnoty od 16,42 do 36,59 mg.kg-1a statisticky významně se mezi sebou v obsahu δ-tokoferolu nelišily. V růstové fázi 2 a růstové fázi 1 vynikaly v obsahu δ-tokoferolu (Tab. 4) stejné odrůdy a linie jako v obsahu β+γ-tokoferolů (Tab. 3). Průměrné hodnoty obou růstových fází se od sebe statisticky významně nelišily. Graf 3 - Průměrný obsah δ-tokoferolů [mg.kg-1] v zelených listech růstových fází a s odlišným vláhovým režimem při pěstování rostlin mokro

sucho

δ-tokoferol [mg.kg -1 sušiny]

70 60 50 40 30 20 10 0


KM 1057

Wanubet

Wabet

Krona

Kompakt

KM 1057

Wanubet

Wabet

Krona

Kompakt

-10


Z průměrných hodnot jednotlivých isomerů tokoferolů (Tab. 2, 3 a 4) je patrné, že nejvíce všech isomerů tokoferolů bylo stanoveno v zelených listech odrůd v růstové fázi 2 v suché variantě pokusu.

45

Tab. 5 – Průměrný obsah tokoferolů [mg.kg-1] v růstových fázích 1 a 2 růstové fáze růstová fáze 1 růstová fáze 2 rozdíl1)

α-T 60,50 152,79 2,53

β+γ-T 40,32 254,38 6,31

δ-T 11,10 33,50 3,02

T celkem 111,93 440,67 3,94

Pozn.: 1)udává, kolikrát se zvýšil obsah jednotlivých isomerů v průběhu růstu a vývoje odrůd. Pozn.: Písmeno T je zkratka pro tokoferoly.

Z porovnání hodnot růstové fáze 1 a 2 (Tab. 5) je patrné, že v průběhu růstu a vývoje rostlin se obsah β+γ-tokoferolů (β+γ-T) zvýšil více než šestinásobně, skoro čtyřikrát byl zvýšen také obsah celkových tokoferolů (T-celkem).

Graf 4 – Průměrný obsah tokoferolů v růstové fázi 1

δ-T 11,1 mg.kg-1 10 %

α-T 60,5 mg.kg-1 54 %

β+γ-T 40,32 mg.kg-1 36 %

46

Graf 5 – Průměrný obsah tokoferolů v růstové fázi 2 δ-T 33,5 mg.kg-1 8% α-T 152,78 mg.kg-1 35 %

β+γ-T 254,38 mg.kg-1 57 %

V růstové fázi 1 byly z 54 % zastoupeny α-tokoferoly (α-T) (Graf 4), ze 36 % β+γ-tokoferoly (β+γ-T) a nejméně δ-tokoferoly (δ-T) (z 10 %). V růstové fázi 2 (Graf 5) byly tokoly tvořeny z 57 % β+γ-tokoferoly (β+γ-T), ze 35 % α-tokoferoly (α-T) a z 8 % δ-tokoferoly (δ-T).

5.1.2 Tokoferoly a tokotrienoly ve zralém zrnu ječmene (růstová fáze 3) a odlišném vláhovém režimu Tab. 6 - Analýza variance pro tokoferoly a tokotrienoly ve zralém zrnu ječmene Zdroje proměnlivosti d.f. odrůda vláhový režim1) INTERAKCE: odrůda*vláhový režim chyba

4 1 4 10

MS α-T

+γ-T

10,512* 4,798 0,011 4,011 1,751 1,770

δ-T

0,270 0,020

α-T3

+γ-T3

δ-T3

13,542 19,205** 1,402*** 2,148 12,876* 1,136***

3,737 0,529* 12,466 2,386 0,098 5,699

3,729 2,507

0,681*** 0,039

Pozn.: ***P≤0,001 **P≤ 0,01 *P≤0,05 1)


Písmeno T je zkratka pro tokoferoly. T3 je zkratka pro tokotrienoly.

Ve zralém zrnu (Tab. 6) ovlivnily odrůdy obsah α-tokoferolů, +γ- a δ-tokotrienolů statisticky významně, vláhový režim (suché a mokré varianty) statisticky významně ovlivnil obsah +γ-tokotrienolů a δ-tokotrienolů ve zralém zrnu. Interakce odrůd 47

s vláhovým režimem ovlivnila statisticky významně obsah δ-tokoferolů i δ-tokotrienolů. Ostatní isomery nebyly statisticky významně ovlivněny sledovanými faktory a jejich interakcemi. Tab. 7a – Průměrný obsah isomerů tokoferolů [mg.kg-1] ve zralém zrnu ječmene (růstová fáze 3) s odlišným vláhovým režimem při pěstování rostlin Odrůdy/linie Kompakt Wabet Wanubet Krona KM 1057 průměr

α-tokoferol

mokro 3,36 ab 3,21 a 3,94 ab 4,73 ab 6,24 bc 4,30 a

sucho 3,62 ab 3,90 ab 2,37 a 3,82 ab 8,01 c 4,34 a

+γ-tokoferol

mokro 8,48 b 6,72 ab 8,05 b 6,52 ab 6,61 ab 7,28 a

sucho 8,49 b 5,27 ab 4,40 a 5,53 ab 8,22 b 6,38 a

δ-tokoferol

mokro 1,45 ab 1,59 abc 2,23 cd 1,50 ab 1,52 b 1,66 a

sucho 1,55 abc 1,99 bcd 1,30 ab 1,23 a 2,53 d 1,72 a


Vyšší obsah α-tokoferolu (Tab. 7a, Graf 6a) měla linie KM 1057 v suché i mokré variantě (suchá varianta 8,01 mg.kg-1; mokrá varianta 6,24 mg.kg-1), které se však mezi sebou statisticky významně nelišily. Linie KM 1057 se v suché variantě statisticky významně lišila od ostatních odrůd s nižšími průměrnými hodnotami (2,37 – 3,90 mg.kg-1). V mokré variantě se tato linie statisticky významně lišila od odrůdy Wabet (3,21 mg.kg-1) a odrůdy Wanubet (2,37 mg.kg-1) suché varianty. Nejvyššího množství β+γ-tokoferolů (Tab. 7a, Graf 6b) v suché variantě dosáhla odrůda Kompakt (8,49 mg.kg-1), která se statisticky významně lišila pouze od odrůdy Wanubet (4,40 mg.kg-1) suché varianty. V mokrých variantách se od sebe odrůdy významně nelišily svými průměrnými hodnotami (6,52 – 8,48 mg.kg-1). Nejvyššího obsahu β+γtokoferolů zde dosáhla také odrůda Kompakt (8,48 mg.kg-1). V množství δ-tokoferolu (Tab. 7a, Graf 6c) vynikala v suché variantě pokusu linie KM 1057 (2,53 mg.kg-1), od které se obsahem tohoto isomeru statisticky významně nelišila pouze odrůda Wabet (1,99 mg.kg-1) suché varianty a odrůda Wanubet (2,23 mg.kg-1) mokré varianty. Odrůda Wanubet obsahovala nejvíce δ-tokoferolu u mokré varianty pokusu. Průměrné hodnoty všech odrůd mokré a suché varianty (Tab. 7a) se mezi sebou u jednotlivých isomerů tokoferolů statisticky významně nelišily.

48

Graf 6a - Průměrný obsah α-tokoferolů [mg.kg-1] ve zralém zrnu ječmene (růstová fáze 3) s odlišným vláhovým režimem při pěstování rostlin

α-tokoferol [mg.kg -1 sušiny]

mokro

sucho

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1 KM 1057

Wabet

Kompakt

Krona

Wanubet


Graf 6b - Průměrný obsah β+γ-tokoferolů [mg.kg-1] ve zralém zrnu ječmene (růstová fáze 3) s odlišným vláhovým režimem při pěstování rostlin

β+γ-tokoferol [mg.kg-1 sušiny]

mokro

sucho

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 KM 1057

Wabet

Kompakt

Krona

Wanubet


Graf 6c - Průměrný obsah δ-tokoferolů [mg.kg-1] ve zralém zrnu ječmene (růstová fáze 3) s odlišným vláhovým režimem při pěstování rostlin mokro

sucho

δ-tokoferol [mg.kg-1 sušiny]

3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 KM 1057

Wabet

Kompakt Růstová fáze 3 (DC 97)

49

Krona

Wanubet

Tab. 7b – Průměrný obsah isomerů tokotrienolů [mg.kg-1] ve zralém zrnu ječmene (růstová fáze 3) s odlišným vláhovým režimem při pěstování rostlin Odrůdy/linie Kompakt Wabet Wanubet Krona KM 1057 průměr

α-tokotrienol

mokro 9,87 a 11,59 ab 16,66 b 9,13 a 8,71 a 11,19 a

+γ-tokotrienol

sucho mokro 8,57 a 9,92 abc 11,25 a 7,50 a 10,76 a 11,28 bcd 9,51 a 8,42 ab 12,61 ab 13,76 d 10,54 a 10,18 b

sucho 7,29 a 8,56 ab 7,15 a 7,26 a 12,59 cd 8,57 a

δ-tokotrienol

mokro 0,85 a 0,55 a 0,91 a 0,88 a 1,66 b 0,97 a

sucho 0,89 a 2,20 c 0,74 a 0,70 a 2,70 d 1,45 b


V obsahu α-tokotrienolu (Tab. 7b, Graf 6d) nejvíce vynikala odrůda Wanubet (16,66 mg.kg-1) v mokré variantě, od které se statisticky významně nelišily odrůda Wabet (11,59 mg.kg-1) mokré varianty a linie KM 1057 (12,61 mg.kg-1) suché varianty. Tato linie zároveň obsahovala nejvíce α-tokotrienolu v suché variantě, ve které se od sebe odrůdy a linie statisticky významně nelišily (8,57 – 12,61 mg.kg-1). Nejvyššího množství β+γ-tokotrienolů (Tab. 7b, Graf 6e) dosáhla linie KM 1057 (13,76 mg.kg-1) v mokré variantě. Tato linie se statisticky významně nelišila od linie KM 1057 (12,59 mg.kg-1) v suché variantě a od odrůdy Wanubet (11,28 mg.kg-1) v mokré variantě pokusu. Nejvyšší obsah δ-tokotrienolu (Tab. 7b, Graf 6f) byl stanoven u linie KM 1057 (2,70 mg.kg-1) v suché variantě, která se tak statisticky významně lišila od ostatních odrůd a linie suché i mokré varianty (0,55 – 2,20 mg.kg-1). Vysoký obsah δtokotrienolu měla v suché variantě také odrůda Wabet (2,20 mg.kg-1), která se tak statisticky významně lišila od ostatních odrůd/linie obou variant. V mokré variantě dosáhla nejvyššího obsahu δ-tokotrienolu linie KM 1057 (1,66 mg.kg-1) a statisticky se tak rovněž významně lišila od ostatních odrůd/linie obou variant. Průměrné hodnoty α-, β+γ-, δ-tokoferolů (Tab. 7a) a α-tokotrienolu (Tab. 7b) se mezi jednotlivými variantami statisticky významně nelišily. Statisticky významně vyšší obsah β+γ-tokotrienolů (Tab. 7b) byl v mokré variantě oproti suché. Pouze u δtokotrienolu (Tab. 7b) měla v průměru odrůd statisticky významně vyšší obsah isomerů suchá varianta.

50

Graf 6d - Průměrný obsah α-tokotrienolů [mg.kg-1] ve zralém zrnu ječmene (růstová fáze 3) s odlišným vláhovým režimem při pěstování rostlin mokro

sucho

α-tokotrienol [mg.kg-1 sušiny]

22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 KM

Wabet

Kompakt

Krona

Wanubet


Graf 6e - Průměrný obsah β+γ-tokotrienolů [mg.kg-1] ve zralém zrnu ječmene (růstová fáze 3) s odlišným vláhovým režimem při pěstování rostlin

β+γ-tokotrienol [mg.kg-1 sušiny]

mokro

sucho

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 KM 1057

Wabet

Kompakt

Krona

Wanubet


Graf

6f - Průměrný obsah δ-tokotrienolů [mg.kg-1] ve zralém zrnu ječmene

(růstová fáze 3) s odlišným vláhovým režimem při pěstování rostlin mokro

sucho

δ-tokotrienol [mg.kg-1 sušiny]

3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 -0,5 KM 1057

Wabet

Kompakt Růstová fáze 3 (DC 97)

51

Krona

Wanubet

Tab. 8 – Průměrný obsah tokoferolů a tokotrienolů [mg.kg-1] v růstové fázi 3 (ve zralém zrnu) růstová fáze α-T β+γ-T δ-T α-T3 β+γ-T3 δ-T3 Σ T Σ T3 Σ T+T3 6,8 1,7 10,8 9,4 1,2 12,8 21,4 34,3 růstová fáze 3 4,3 Graf 7 – Průměrný obsah isomerů vitaminu E v růstové fázi 3 (zralé zrno)

 -T3  -T3

4% 1,2 mg.kg-1

 -T 20 % 6,8 mg.kg-1

27 % 9,4 mg.kg-1

tokoferoly 37% 12,8 mg.kg-1

 -T 13 % 4,3 mg.kg-1

 -T3 32 % 10,8 mg.kg-1

 -T 5% 1,7 mg.kg-1

Pozn.: Písmeno T je zkratka pro tokoferoly. T3 je zkratka pro tokotrienoly.

Z tokotrienolů byl ve zralém zrnu jarního ječmene (Tab. 8, Graf 7) nejvíce zastoupen α-tokotrienol (α-T3) (10,8 mg.kg-1), což odpovídalo 32 % z celkového obsahu tokolů, jak je vidět v grafu 7. Vysoké zastoupení měly také β+γ-tokotrienoly (9,4 mg.kg-1) v podílu 27 %. δ-tokotrienol byl zastoupen pouze ze 4 %. Z celkových tokoferolů, kterých bylo ve zralém zrnu 37 %, zaujímaly 20 % β+γ-tokoferoly (6,8 mg.kg-1). Podstatnou část z celkových tokoferolů tvořily také αtokoferoly (4,3 mg.kg-1), které byly zastoupeny ze 13 %. δ-tokoferoly byly v zrnu zastoupeny z 5 % (1,7 mg.kg-1). Procentuální zastoupení jednotlivých tokoferolů je podobné v růstových fázích 2 a 3.

52

5.2 Aktivita vitamínu E v zelených listech a ve zralém zrnu ječmene Tab. 9 – Analýza variance pro aktivitu vitaminu E v zelených listech a zralém zrnu Zdroje proměnlivosti

d.f.

odrůda růstové fáze1) vláhový režim2) INTERAKCE: odrůda*růstové fáze odrůda*vláhový režim růstové fáze*vláhový režim odrůda*růstové fáze*vláhový režim chyba

4 2 1

MS aktivita vit. E 2489,8 1713000,4*** 30612,1***

8 4 2 8 30

1556,2 4362,7** 20075,7*** 3985,2** 1075,0

Pozn.: ***P≤0,001 **P≤ 0,01 *P≤0,05 1)

růstová fáze 1, 2 a 3

2)


Z tabulky 9 je patrné, že na aktivitu vitaminu E měly statisticky významný vliv růstové fáze a vláhový režim a interakce růstových fází s vláhovým režimem. Významně se také podílely na variabilitě aktivity interakce odrůd s vláhovým režimem a také trojnásobná interakce odrůd, růstových fází a vláhového režimu. Na aktivitu vitaminu E měly statisticky významný vliv stejné faktory, které se podílely na obsahu tokoferolů v zelených listech (Tab. 1). Tab. 10 - Aktivita vitaminu E [mg.kg-1] odrůd/linie ječmene jarního v různých růstových fázích a odlišných vláhových režimech Odrůdy/linie Kompakt Wabet Wanubet Krona KM 1057 průměr

růstová fáze 1

mokro sucho 46,66 a 69,37 ab 52,88 a 74,11 ab 55,49 ab 64,92 ab 56,72 ab 107,96 b 74,81 ab 61,69 ab 57,31 a 75,61 a

růstová fáze 2

mokro 157,05 abcd 215,33 cd 98,44 ab 118,74 abc 66,63 a 131,24 a

růstová fáze 3

sucho mokro sucho 208,65 bcd 7,87 a 7,66 a 192,59 bcd 7,91 a 8,33 a 217,86 cd 10,48 ab 6,46 a 371,70 e 8,69 a 7,71 a 253,14 d 10,25 ab 13,42 b 248,79 b 9,04 a 8,72 a


53

Statisticky významně vyšší aktivitu vitaminu E v růstové fázi 1 (Tab. 10, Graf 8) měla odrůda Krona (107,96 mg.kg-1) v suché variantě, která se statisticky významně lišila pouze od odrůd Kompakt (46,66 mg.kg-1) a Wabet (52,88 mg.kg-1) v mokré variantě, které měly nejnižší aktivitu vitaminu E v rámci této růstové fáze. V růstové fázi 2 suché varianty dosáhla statisticky nejvyšší aktivity opět odrůda Krona (371,70 mg.kg-1), která se statisticky významně lišila od ostatních odrůd a linie (66,63 – 253,14 mg.kg-1). Vysokou aktivitou se také vyznačovala linie KM 1057 (253,14 mg.kg-1) v suché variantě. V růstové fázi 2 měla nejnižší aktivitu vitaminu E linie KM 1057 (66,63 mg.kg-1) v mokré variantě. Tato linie se statisticky významně nelišila od odrůd Wanubet (98,44 mg.kg-1), Krona (118,74 mg.kg-1) a Kompakt (157,05 mg.kg-1) stejné varianty. V suché variantě růstové fáze 3 (zralé zrno) měla statisticky významně vyšší aktivitu linie KM 1057 (13,42 mg.kg-1). Tato linie se statisticky významně nelišila od odrůdy Wanubet (10,48 mg.kg-1) a linie KM 1057 (10,25 mg.kg-1) mokré varianty. Nejnižší aktivity vitaminu E dosáhla v růstové fázi 3 suché varianty odrůda Wanubet (6,46 mg.kg-1). Průměrné hodnoty aktivity vitaminu E u odrůd mokré a suché varianty růstové fáze 1 a 3 se mezi sebou statisticky významně nelišily (Tab. 10), zatímco průměrná hodnota odrůd suchých variant v růstové fázi 2 (248,79 mg.kg-1) byla statisticky významně vyšší než hodnota mokré varianty (131,24 mg.kg-1). Graf 8 - Aktivita vitaminu E [mg.kg-1] odrůd/linie ječmene jarního v různých růstových fázích a odlišných vláhových režimech DC 45 400

DC 73

DC 97

e

300

-1

aktivita vit. E [mg.kg ]

350

d 250

cd

cd

bcd

bcd

200 abcd 150

abc

100 50

ab

b

ab ab

ab

a a

a

mokro

sucho

ab a

ab

ab

a

ab

a

a

a

a

a

a

b

sucho

mokro

sucho

mokro

sucho

mokro

sucho

a

0 Kompakt

mokro

Krona

Wabet

54

Wanubet

KM 1057

Tab. 11 – Průměrná aktivita vitaminu E [mg.kg-1] v jednotlivých růstových fázích růstové fáze růstová fáze 1 růstová fáze 2 růstová fáze 3

aktivita vitaminu E 66,46 190,01 8,88

významnost rozdílu b c a

Pozn.: Odlišná písmena znamenají statisticky významné rozdíly mezi průměrnými hodnotami (P = 0,05).

V růstové fázi 2 (Tab. 11) byla zjištěna statisticky významně vyšší aktivita vitaminu E (190,01 mg.kg-1) ve srovnání s růstovou fází 1 (66,46 mg.kg-1) a růstovou fází 3 (8,88 mg.kg-1). Růstová fáze 3 měla statisticky významně nižší aktivitu vitaminu E, než předchozí dvě růstové fáze. Tab. 12 – Průměrná aktivita vitaminu E [mg.kg-1] v odlišném vláhovém režimu vláhový režim mokro sucho

aktivita vitaminu E 65,86 111,04

významnost rozdílu a b

Pozn.: Odlišná písmena znamenají statisticky významné rozdíly mezi průměrnými hodnotami (P = 0,05).

Vláhový režim – suché x mokré varianty - měl statisticky významný vliv na aktivitu vitaminu E (Tab. 9). V průměru odrůd byla aktivita vitaminu E (Tab. 12) zjištěna statisticky významně vyšší u odrůd pěstovaných se sníženým vláhovým režimem (suchá varianta) (111,04 mg.kg-1) oproti odrůdám s dostatkem vody (mokrá varianta) (65,86 mg.kg-1).

55

6 DISKUSE K provedení pokusu této diplomové práce byly použity sladovnické odrůdy ječmene jarního Kompakt a Krona, americké waxy odrůdy Wabet a Wanubet a bezpluchá linie KM 1057. Polní pokus byl založen roku 2009 na pozemku Mendelovy univerzity v Brně. Rostliny byly pěstovány jednak za optimálních vláhových podmínek a také za stresu ze sucha. Pokus nebyl chemicky ošetřen. V této práci byla ve zralém zrnu jarního ječmene po ukončení dormance (růstová fáze 3, DC 97) zjištěna přítomnost všech isomerů vitaminu E, které byly detekovány vysokotlakou kapalinovou chromatografií s fluorescenčním detektorem ve Výzkumném ústavu pivovarském a sladařském, a.s. v Brně. Přítomnost všech tokolů v zrnu ječmene potvrzují také Peterson and Qureshi (1993), Vaculová et al. (2001), Zielinsky et al (2001), Cavallero et al. (2004), Prýma et al. (2007) a Panfili et al. (2008). V zelených listech ječmene (DC 45 a DC 73 – označené v diplomové práci jako růstová fáze 1 a 2) nebyl nalezen žádný z isomerů tokotrienolů. Březinová Belcredi et al. (2008, 2009) a Březinová Belcredi et al. (in press) dosáhli stejného výsledku. Na obsah tokoferolů v zelených listech měly největší vliv růstové fáze a vláhový režim pěstování. Na obsah β+γ-tokoferolů měla také statisticky významný vliv odrůda. Odrůda a vláhový režim statisticky významně ovlivnily pouze obsah β+γ a δtokotrienolů v zrnu. Na obsah δ-tokotrienolů měla významný vliv i interakce odrůd s vláhovým režimem. Lze tedy usuzovat, že ne každá odrůda reaguje na stresové podmínky sucha stejně – tj. stejným množstvím syntézy isomerů tokolů. U ostatních isomerů nebyl prokázán významný vliv. Peterson and Qureshi (2003) uvádí, že na obsah vitaminu E mají vliv podmínky prostředí v průběhu růstu, zrání, sklizně a skladování. Březinová Belcredi et al. (in press) zjistili, že na obsah vitaminu E mají vliv i lokalita a roky, ve kterých je ječmen pěstován. Prýma et al. (2007) potvrdili závislost obsahu vitaminu E na odrůdě. V této práci byl průměrný obsah celkových tokolů zjištěn 34,3 mg.kg-1. Malíková (2008) zjistila průměrný obsah 33,42 mg.kg-1. Cavallero et al. (2004) uvádějí rozpětí celkových tokolů 51,0 – 61,4 mg.kg-1. Groupy et al. (1999) stanovili rozpětí celkových tokolů mezi 9,7 – 44,2 mg.kg-1, Peterson and Qureshi (1993) mezi 42 – 80 mg.kg-1. Březinová Belcredi et al. (in press) sledovali aktivitu vitaminu E v zelené biomase ječmene v růstových fázích DC 29, 31 a 32-33. Zjistili, že nejvyšší aktivity 56

dosahuje růstová fáze DC 29 (93,1 – 117,9 mg.kg-1). Březinová Belcredi et al. (2008, 2009) a Ehrenbergerová et al. (2009) také potvrdili vyšší aktivitu v růstové fázi DC 29 (74,53 mg.kg-1; 83,94 mg.kg-1). V této práci byla nejvyšší aktivita zaznamenána u růstové fáze 2 (DC 73) (66,63 – 371,7 mg.kg-1). V zrnu jarního ječmene byla zjištěna průměrná aktivita 8,88 mg.kg-1. Malíková (2008) uvádí průměrnou aktivitu vitaminu E 12,38 mg.kg-1. V této práci dosáhla vysoké aktivity vitaminu E v zrnu jarního ječmene linie KM 1057. V mokré variantě měla hodnotu 10,25 mg.kg-1, v suché 13,42 mg.kg-1. Malíková (2008) uvádí aktivitu této linie 12,42 mg.kg-1 v zrnu při běžném způsobu pěstování. Vysokou aktivitu vitamínu E měla v tomto pokusu také odrůda Wanubet, která v mokrých podmínkách dosáhla hodnoty 10,48 mg.kg-1. Malíková (2008) uvádí aktivitu této odrůdy v zrnu výrazně vyšší (17,19 mg.kg-1). Ehrenbergerová et al. (2006) uvádí vyšší aktivitu u odrůdy Wabet (18,76 mg.kg-1) než u odrůdy Wanubet (17,98 mg.kg-1). V tomto pokusu dosáhla odrůda Wabet výrazně nižší aktivity vitaminu E. V zelených listech růstové fáze 1 (DC 45) byl zjištěn nejvyšší podíl α-tokoferolů (54 %) z celkového obsahu tokoferolů. Březinová Belcredi et al. (2008, 2009), Ehrenbergerová et al. (2009) a Březinová Belcredi et al. (in press) zjistili nejvyšší podíl α-tokoferolů v růstových fázích DC 29 a DC 31. V růstové fázi 2 (DC 73) tohoto pokusu byly z celkových tokoferolů nejhojněji zastoupeny β+γ-tokoferoly (57 %). V zrnu jarního ječmene byly z tokoferolů nejvíce zastoupeny β+γ-tokoferoly (20 %). V obsahu jednotlivých isomerů vynikaly α-tokotrienoly (32 % z celkového obsahu tokolů) a β+γ-tokotrienoly (27 %). Vaculová et al. (2001) ve své studii zjistili, že nejvyšší obsah isomerů v zrnu ječmene zaujímaly taktéž α-tokotrienoly (50,4 %) a β+γtokotrienoly (31,8 %). Zastoupení δ-isomerů v této práci bylo u tokoferolů i tokotrienolů velmi nízké. δ-tokoferoly představovaly 5 % z celkového obsahu tokolů, δtokotrienoly tvořily pouze 4 %. V této práci byl zjištěn poměr tokotrienolů k tokoferolům 63 % : 37 %. Podobný poměr zjistili také Ehrenbergerová et al. (2006) a Panfili et al. (2008). Vaculová et al. (2001) uvádějí poměr tokotrienolů a tokoferolů 83,6 % : 16,4 %. Nejvyššího obsahu isomerů tokoferolů v zelených listech v suchých variantách růstových fází 1 a 2 dosahovala odrůda Krona. Vysoký obsah γ-tokoferolů měla také v obou variantách pokusu linie KM 1057. V zelených listech dosahovaly nejnižších obsahů tokoferolů waxy odrůdy. V zrnu ječmene (růstová fáze 3) disponovaly nejvyšším obsahem tokolů v suchých i mokrých podmínkách pěstování linie KM 1057 a odrůda Wanubet, rovněž waxy typ. 57

7 ZÁVĚR Cílem této diplomové práce bylo stanovit obsah a aktivitu jednotlivých isomerů vitaminu E v zelených listech a ve zralém zrnu jarního ječmene při dvou systémech vláhového režimu. Zpočátku byla v celém experimentu udržována zálivka na 75 % plného nasycení půdy, což je optimální vláhový režim (mokrá varianta). Na konci fáze odnožování se rostlinám mokré varianty ponechala původní zálivka, rostlinám suché varianty byla snížena o 30 %, takže byly vystaveny stresu ze sucha. K pokusu byly použity sladovnické odrůdy Kompakt a Krona, waxy odrůdy Wabet a Wanubet a bezpluchá linie KM 1057. Rostliny byly pěstovány v přístřešku na pozemku Mendelovy univerzity v Brně v roce 2009. Vzorky listů byly odebírány ve fázi naduřelé listové pochvy (DC 45) a ve fázi raně mléčné zralosti (DC 73). Pokus byl ručně sklizen, zrno vydroleno, vyčištěno a uskladněno a po ukončení dormance analyzováno. Vzorky listů a zralého zrna byly ihned připraveny k chemickým analýzám na Ústavu pěstování, šlechtění rostlin a rostlinolékařství Mendelovy univerzity v Brně. Stanovení jednotlivých isomerů vitaminu E bylo provedeno metodou HPLC s fluorescenčním detektorem ve Výzkumném ústavu pivovarském a sladařském, a. s. v Brně. 1)

V růstové fázi 1 (DC 45) mokré varianty dosahovala nejvyššího obsahu všech isomerů tokoferolů linie KM 1057. V listech této linie byly nejvíce zastoupeny α-tokoferoly (71,00 mg.kg-1). Tato linie měla i nejvyšší aktivitu vitaminu E (74,81 mg.kg-1). V suché variantě (růstové fáze 1) vynikala obsahem tokoferolů odrůda Krona. V listech této odrůdy byly nejhojněji zastoupeny β+γ-tokoferoly (114,02 mg.kg1

) a α-tokoferoly (91,27 mg.kg-1), aktivitu vitaminu E měla rovněž nejvyšší

(107,96 mg.kg-1). 2)

V růstové fázi 2 (DC 73) mokré varianty měla nejvyšší obsah všech isomerů tokoferolů odrůda Wabet. Listy této odrůdy byly nejbohatší na β+γ-tokoferoly (256,64 mg.kg-1) a α-tokoferoly (177,75 mg.kg-1), což vyústilo v nejvyšší aktivitu vitaminu E (215,33 mg.kg-1). V suché variantě vynikala obsahem tokoferolů odrůda Krona (stejně jako v růstové fázi 1). V růstové fázi 2 obsahovala tato odrůda nejvíce β+γ-tokoferolů (660,41 mg.kg-1) z celého experimentu. Dále měla významně zastoupeny αtokoferoly (275,43 mg.kg-1) a vynikala nejvyšší aktivitou vitaminu E z celého pokusu (371,70 mg.kg-1). 58

3)

V růstové fázi 3 (zrno po ukončení dormance, DC 97) mokré varianty obsahovala linie KM 1057 nejvíce α-tokoferolů (6,24 mg.kg-1), β+γ-tokotrienolů (13,76 mg.kg-1) a δ-tokotrienolů (1,66 mg.kg-1). V suché variantě byla opět linie KM 1057 nejbohatší na α-tokoferoly (8,01 mg.kg-1), δ-tokoferoly (2,53 mg.kg-1), α-tokotrienoly (12,16 mg.kg-1), β+γ-tokotrienoly (12,59 mg.kg-1) a δtokotrienoly (2,70 mg.kg-1). Tato linie měla rovněž nejvyšší aktivitu vitaminu E (13,42 mg.kg-1). Odrůda Wanubet byla v mokré variantě bohatá na δ-tokoferoly (2,23 mg.kg-1) a α-tokotrienoly (16,66 mg.kg-1). Odrůda Kompakt vynikala v mokré variantě obsahem β+γ-tokoferolů (8,48 mg.kg-1).

4)

Celkový obsah tokoferolů se mezi jednotlivými růstovými fázemi velmi lišil. Větší množství tokoferolů bylo obsaženo v listech oproti zrnu. V průměru odrůd bylo zjištěno největší množství těchto isomerů v růstové fázi 2 (DC 73) (440,67 mg.kg-1). I růstová fáze 1 obsahovala vysoké množství tokoferolů (111,93 mg.kg-1). Zrno jarního ječmene (růstová fáze 3, DC 97) obsahovalo oproti listům velmi malé množství isomerů tokoferolů (12,8 mg.kg-1), tzn., že se v zrnu obsah tokoferolů podstatně snížil.

5)

Listy jarního ječmene neobsahovaly žádné tokotrienoly, v zrnu ječmene však byl v průměru odrůd stanoven obsah 21,4 mg.kg-1 tokotrienolů. Průměrné množství všech tokolů (tokoferolů a tokotrienolů) v zrnu činilo 34,3 mg.kg-1. Tokotrienoly představovaly 57 % z celkového obsahu tokolů v zrnu jarního ječmene.

6)

V prvních dvou růstových fázích bylo v listech rostlin stresovaných suchem stanoveno vyšší množství isomerů tokoferolu oproti vzorkům z rostlin pěstovaných při běžném vláhovém režimu, přičemž byl zjištěn statisticky významný rozdíl mezi jednotlivými variantami pokusu (sucho, mokro) v obsahu α-tokoferolu v DC 79 (růstová fáze 2) a v obsahu β+γ-tokoferolu v obou růstových fázích (DC 45 a DC 79). Průměrná aktivita vitaminu E celého pokusu byla statisticky významně vyšší v suchem stresovaných listech i v obilkách ječmene (111,04 mg.kg-1) oproti kontrole (65,86 mg.kg-1).

7)

Ze získaných výsledků této práce je možné usuzovat, že využití zelených listů ječmene je vhodné pro výrobu potravinových doplňků, vzhledem k podstatně vyšším nálezům tokoferolů i aktivity vitaminu E v zelených listech rostlin oproti zralému zrnu. 59

8 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY 1. BABUŠÍK, J.; KLEM, K. Regulátory růstu v jarním ječmeni v roce 2006. s. 26-28. In: Jarní ječmen: perfektní obilnina pro ČR. vyd. 1. Sdružení pro ječmen a slad, 2007. ISBN 978-80-213-1616-4, ISBN 978-80-7375-030-5. 2. BENADA, J. a kol. Metodika pěstování jarních obilnin. Kroměříž: Zemědělský výzkumný ústav Kroměříž, s. r. o., 2001. 140 s. ISBN 80-902545-4-3. 3. BEZDÍČKOVÁ, A. Opatření pro rentabilní pěstování ječmene. Úroda. 2009, č. 2, s. 8-12. ISSN 0139-6013. 4. BEZDÍČKOVÁ, A.; PRAŽÁKOVÁ, J.; GRÉGROVÁ, M. Stanovení optimálního výsevku jarního ječmene - ovlivnění tvorby výnosu i kvality. s. 9-10. In: Jarní ječmen: perfektní obilnina pro ČR. vyd. 1. Sdružení pro ječmen a slad, 2007. ISBN 978-80-2131616-4, ISBN 978-80-7375-030-5. 5. BLOMHOFF, R. Dietary antioxidants and cardiovascular disease. Nutrition and metabolism. 2005, vol. 16, n. 1, s. s. 47-54. ISSN 0957-9672. 6. BRIGELIUS-FLOHÉ, R.; TRABER, M., G. Vitamin E: function and metabolism. The FASEB Journal. 1999, vol. 13, s. 1145-1155. ISSN 0892-6638. 7. BRINCH-PEDERSEN, H.; BORG, S.; TAURIS, B., HOLM, P. B. Molecular genetic approaches to increasing mineral availability and vitamin content of cereals. Journal of Cereal Science. 2007, n. 46, s. 308-326. ISSN 0733-5210. 8. BŘEZINOVÁ BELCREDI, N., EHRENBERGEROVÁ, J., PRÝMA, J. Obsah vitaminu E v zrnu jarního ječmene. Ječmenářská ročenka 2007. Praha: Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, a. s., 2006, s. 264 – 271. ISBN 80-86576-22-1. 9.

BŘEZINOVÁ

BELCREDI,

N.,

EHRENBERGEROVÁ,

J.,

PRÝMA,

J.,

VACULOVÁ, K. Vliv způsobu ošetření na obsah tokolů v obilkách ječmene. s. 24 – 27.

60

In: Cerkal, R., Vejražka, K., Hrstková, P., Středa, T. MZLU pěstitelům 2007. Žabčice. Brno: MZLU Brno, 2007, 10. BŘEZINOVÁ BELCREDI, N., BĚLÁKOVÁ, S., EHRENBERGEROVÁ, J., MACUCHOVÁ, S., VACULOVÁ, K. Alternativní uplatnění ječmene v potravinářství. MZLU pěstitelům, Žabčice 2008, Sborník odborných příspěvků, 2008, s. 18-21. 11. BŘEZINOVÁ BELCREDI, N., EHRENBERGEROVÁ, J., CERKAL, R., PAULÍČKOVÁ, I., BĚLÁKOVÁ, S., VACULOVÁ, K. Barley green biomass: source of antioxidants. s. 224-227. In: Book II of Proceedings of the EURO FOOD CHEM XV. Denmark: Department of Life Sciences, University of Copenhagen, 2009. ISBN 97887-993033-5-9. 12. BŘEZINOVÁ BELCREDI, N., EHRENBERGEROVÁ, J., FRIEDLEROVÁ, V., BĚLÁKOVÁ, S., VACULOVÁ, K. Antioxidants vitamins in green biomass of barley. (In press). 13. BUREŠOVÁ, I.; PALÍK, S.. Déšť a kvalita obilovin. Úroda. 2007, č. 4, s. 17-19. ISSN 0139-6013. 14. CAVALLERO, A., GIANINETTI, A., FRANCA, F., DELOGU, G., STANCA, A. M. Tocols in hull-less and hulled barley genotypes grown in contrasting environments. Journal of Cereal Science, 2004. 39: 175-180. ISSN 0733-5210. 15. CLOSE, T. J. Dehydrins: Emergence of a biochemical role of a family of plant dehydration proteins. Physiologia Plantarum. 1996, vol. 97, no. 4, s. 795 - 803. ISSN 0031-9317. 16. CLOSE, T. J. Dehydrins: A commonalty in the response of plants to dehydration and low temperature: Plant response to stress. Physiologia Plantarum. 1997, vol. 100, no. 2, s. 291-296. ISSN 0031-9317.

61

17. ČERNÝ, L.; VAŠÁK, J. Založení porostu jarního ječmene a nedostatek osiva. s. 1112. In: Jarní ječmen: perfektní obilnina pro ČR. vyd. 1. Sdružení pro ječmen a slad, 2007. ISBN 978-80-213-1616-4, ISBN 978-80-7375-030-5. 18. ČERNÝ, L., VAŠÁK, J., KŘOVÁČEK, J., HÁJEK, M. Jarní sladovnický ječmen: Pěstitelský rádce. 1. vyd. Praha: ČZU, Katedra rostlinné výroby, Kurent, 2007. 39 s. ISBN 978-80-87111-04-8. 19. DORJGOCHOO, T.; SHRUBSOLE, M. J.; SHU, X. O., LU, W., RUAN, Z., ZHENG, Y., CAI, H., DAI, Q., GU, K., GAO, Y. T., ZHENG, W. Vitamin supplement use and risk for breast cancer: the Shanghai Breast Cancer Study. Breast Cancer Res Treat. 2008, vol. 111, n. 2, s. 269-278. ISSN 0167-6806. 20. DREISEITL, A. Aktuální stav odolnosti ječmene vůči padlí. Úroda. 2008, č. 8, s. 89. ISSN 0139-6013. 21. EGGERMONT, E. Recent advances in vitamin E metabolism and deficiency. European journal of pediatrics. 2006, vol. 165, no. 7, s. 429-434. ISSN 0340-6199. 22. EHRENBERGEROVÁ, J. Ječmen potravinářského typu. s. 188-198. Ječmenářská ročenka 2007, Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, a. s., 2006. ISBN 80-86576-221. 23. EHRENBERGEROVÁ, J., BELCREDIOVÁ, N., PRÝMA, J., VACULOVÁ, K., NEWMAN, C. W.: Effect of Cultivar, Year Grown, and Cropping System on the Content of Tocopherols and Tocotrienols in Grains of Hulled and Hulless Barley. Plant Foods for Human Nutrition, 2006, 61: 145-150. DOI 10.1007/s11130-009-0113-4. 24. EHRENBERGEROVÁ, J., BŘEZINOVÁ BELCREDI, N., BĚLÁKOVÁ, S., VACULOVÁ, K. Barley caryopsis as a source of substances beneficial to health. s. 14 – 15. In: Horn A.: Vitamins, Nutrition, Diagnostic 2009, The Abstract Book. 1. vyd. Pardubice: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2009. ISBN 978-80-7318-809-2.

62

25. EITENMILLER, R.; LEE, J. Vitamin E: Chemistry and Biochemistry. In: EITENMILLER, R., LEE, J. Vitamin E: food chemistry, composition, and analysis. Switzerland: Marcel Dekker, 530 s., 2004. ISBN 0-8247-0688-9. 26. FRAGNER, J. a kol. autorů: Vitaminy, jejich chemie a biochemie 2. vyd. 1., Nakladatelství Československé akademie věd Praha, 1961, s. 1188-1190. 27. GIMENO, E., CASTELLOTE, A. I., LAMUELA-REVENTÓS, R. M., TORRE, M. C. de la, LÓPEZ-SABATER, M. C.: Rapid determination of vitamin E in vegetable oils by

reversed

phase

high-performance

liquid

chromatography.

Journal

of

Chromatography A, 2000, 881: 251-254. 28. GOUPY, P., HUGUES, M., BOIVIN, J. P., AMIOT, M. J. Antioxidant Compounds and activity of barley (Hordeum vulgare) and malt extracts. Cannes: EBC Congress, 1999, s. 445-451. 29. HOLEČEK, V.: Volné radikály, antioxidanty a jak dále? Klinická biochemie a metabolismus. 2006, č. 3, s. 140-145. 30.

HOLEČEK,

V.;

ROKYTA,

R.;

VLASÁK,

R.

Antioxidanty

a

jejich

gastrointestinální absorpce a interference jejich účinků. Československá fyziologie. 2008, roč. 57, č. 1, s. 24-32. 31. HOLKOVÁ, L., MELIŠOVÁ, L., BRADÁČOVÁ, M., MIKULKOVÁ, P., EHRENBERGEROVÁ, J. Možnosti hodnocení tolerance odrůd ječmene k suchu. Kvasný průmysl. 2010, roč. 56, č. 3, s. 118-122. ISSN 0023-583 32. HOLTEKJØLEN, A. B., BÆVRE, A. B., RØDBOTTEN, M., BERG, H., KNUTSEN, S. N. Antioxidant properties and sensory profiles. Food Chemistry. 2008, vol. 110, no. 2, s. 414-421. ISSN 0308-8146. 33. HOSMANOVÁ, R., DOUŠA, M. (2007) HPLC stanovení obsahu vitamínu E v krmných surovinách, krmivech a potravinách. Chem. Listy, 101 (7): 578-583. ISSN 1213-7103. 63

34. HRUBÝ, J.; PROCHÁZKOVÁ, B.; HLEDÍK, P.. Zpracování půdy a setí jarního ječmene. Úroda. 2006, č. 2, s. 14-15. ISSN 0139-6013. 35. HŘIVNA, L. Vliv hnojení na výnos a kvalitu jarního ječmene. Úroda. 2006, č. 2, s. 16-17. ISSN 0139-6013. 36. CHEN, S.; LI, H.; LIU, G. Progress of vitamin E metabolic engineering in plants. Transgenic research. 2006, vol. 15, no. 6, s. 655-665. ISSN 0962-8819. 37. CHOI, Y.; JEONG, H. S.; LEE, J. Antioxidant activity of methanolic extracts from some grains consumed in Korea. Food Chemistry. 2007, vol. 107, n. 1, s. 130-138. ISSN 0308-8146. 38. CHRPOVÁ, J., ŠÍP, V., ŠTOLCOVÁ, J., KUNDU, J. K. Virové choroby obilnin v ČR: výskyt a možnosti ochrany. Úroda, 2009, č. 10, s. 14-18. ISSN 0139-6013. 39. KALAČ, P. Funkční potraviny: kroky ke zdraví. České Budějovice: DONA s. r. o., 2003. 130 s. ISBN 80-7322-029-6. 40. KATSANIDIS, E., ADDIS, P. B. Novel HPLC analysis of tocopherols, tocotrienols, and cholesterol in tissue. Free Radical Biology & Medicine. 1999, vol. 27, n. 11/12, s. 1137-1140. ISSN 0891-5849. 41. KLEM, K.; KLEMOVÁ, Z.; MÍŠA, P.. Poléhání jarního ječmene: hlavní faktory a systémy regulace. Obilnářské listy, 2009, roč. 17, č. 2, s. 46-53. ISSN 1212-138x. 42. KOSAŘ, K., PSOTA, V., HAVLOVÁ, P., ŠUSTA, J Sladovnický ječmen. s. 30-63. In: KOSAŘ, K. Technologie výroby sladu a piva. 1. vyd. Praha: Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, a. s., 2000. ISBN 80-902658-6-3. 43. KOSOVÁ, K., VÍTÁMVÁS, P., PRÁŠIL, I. T., PRÁŠILOVÁ, P., CHRPOVÁ, P. Dehydriny u ječmene (Hordeum vulgare) a jejich funkce při ochraně rostlin vůči suchu a chladu, s. 158-162. Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin. vyd. 1. Praha: Výzkumný ústav rostlinné výroby, 2005. ISBN 80-86555-63-1. 64

44. KŘOVÁČEK, J. Setí jarního ječmene je za dveřmi. Úroda, 2008, č. 2, s. 8-9. ISSN 0139-6013. 45. KUBINEC, S. a kol. Progresívne technológie pestovania jarného jačmeňa. Piešťany: Výzkumný ústav rastlinnej výroby, 1998. Obilninárske osevné postupy, s. 1722. ISBN 80-88720-03-6. 46. LIU, K. S.; MOREAU, R. A. Concentrations of Functional Lipids in Abraded Fractions of Hulless Barley and Effect of Storage. Journal of food science. 2008, vol. 73, no. 7, s. 569-576. ISSN 0022-1147. 47. MALÍKOVÁ, M. Variabilita isomerů vitaminu E v zrnu jarního ječmene. Brno, 2008. 48 s. MZLU Brno. Vedoucí bakalářské práce prof. Ing. Jaroslava Ehrenbergerová, CSc.

48. MARTINKOVÁ, J.; HNILIČKA, F.; HEJNÁK, V. Vliv vodního deficitu na obsah energetických látek u klíčících obilek jarního ječmene, s. 268-271. Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin. vyd. 1. Praha: Česká zemědělská univerzita v Praze, Výzkumný ústav rostlinné výroby, 2008. ISBN 978-80-87011-18-8. 49. NEWMAN, C. W., CLARK, D. R., NEWMAN, R. K. Genetic diversity of barley for developing health-promotion foods. Cereals for human and preventive nutrition, 1998, Brno, 7.-11.7.1998, p. 133-139. 50. ONDERKA, M.; MÍŠA, P. K některým současným problémům pěstování jarního ječmene. s. 111-114. Ječmenářská ročenka 1999. Praha: Výzkumný ústav pivovarské a sladařský, a. s., 1998. ISBN 80-238-3098-8. 51. PACKER, L., WEBER, S. U., RIMBACH, G. Molecular aspects of alphatocotrienol antioxidant action and cell signalling. Journal of Nutrition, 2001. 131: 369373.

65

52. PANFILI, G., FRANTIANNI, A., DI CRISCIO, T., MARCONI, E. Tocol and βglucan levels in barley varieties and in pearling by-products. Food Chemistry. 2008, n. 107, s. 84-91. ISSN 0308-8146. 53. PAPAS, A. Vitamin E: Zázračný antioxidant při prevenci a léčbě srdečních chorob, rakoviny a stárnutí. Praha: Pragma, 2001. 380 s. ISBN 80-7205-773-1. 54. PETERKA, J.; ŠTĚRBA, Z.; STACH, J. Současný stav zaplevelení porostů obilnin. Agromagazín. 2007, č. 7, s. 32-34. ISSN 1214-0643. 55. PETERSON, D. M.; QURESHI, A. A. Genotype and Environment Effects on Tocols of Barley and Oats. Cereal chemistry. 1993, vol. 70, no. 2, s. 157-162. ISSN 0009-0352. 56. PETERSON, D. M. Barley tocols: effects of milling, malting, and mashing. Cereal chemistry. 1994, vol. 71, no. 1, s. 42-44. ISSN 0009-0352. 57. PETR, J. Užitkové směry jarního ječmene. Úroda, 2007, č. 2, s. 42. ISSN 01396013. 58. PLÁTENÍK, J. Volné radikály, antioxidanty a stárnutí. Interní medicína pro praxi. 2009, 11 (1): 30-33. 59. POLÁK, B.; VÁŇOVÁ, M.; ONDERKA, M. Základy pěstování a zpracování sladovnického ječmene. 1. vyd. Praha: Institut výchovy a vzdělání Ministerstva České republiky, 1998. 38 s. ISBN 80-7105-166-7. 60. POLÁK, B.; VÁŇOVÁ, M.; ONDERKA, M. Základy pěstování a zpracování sladovnického ječmene. 1. vyd. Praha: Institut výchovy a vzdělání Ministerstva České republiky, 1998. 38 s. ISBN 80-7105-166-7. 61. PSOTA, V., EHRENBERGEROVÁ, J. Ječmen. s. 116-128. In: PRUGAR, J. a kolektiv Kvalita rostlinných produktů: na prahu 3. tisíciletí. 1. vyd. Praha: Výzkumný

66

ústav pivovarský a sladařský ve spolupráci s Komisí jakosti rostlinných produktů ČAZV, 2008. ISBN 978-80-86576-28-2. 62. ŘÍHA, K. Jarní ječmen - nejdůležitější choroby. Úroda. 2007, č. 2, s. 32-33. ISSN 0139-6013. 63. SEN, Ch. K.; KHANNA, S.; ROY, S. Tocotrienol: The natural Vitamin E to Defend the Nervous System?. Annals of the New York Academy of Sciences. 2004, vol. 1031, s. 127-142. ISSN 0077-8923. 64. SEN, Ch. K.; KHANNA, S.; ROY, S. Tocotrienols: Vitamin E beyond tocopherols. Life Sciences. 2006, vol. 78, n. 18, s. 2088-2098. Dostupný také z WWW: <www.sciencedirect.com>. ISSN 0024-3205. 65. SKLÁDAL, V. Sladovnický ječmen. 2. doplněné, zcela přepracované vyd.: Státní zemědělské nakladatelství, 1967. 322 s. 66. STŘEDA, T.; DOSTÁL, V.; CHLOUPEK, O. Šlechtění a výběr odrůd obilnin s větší tolerancí k suchu. Úroda. 2009, č. 5, s. 10-12. ISSN 0139-6013. 67. SUZUKI, Y. J., TSUCHIYA, M., WASSALL, S. R., CHOO, Y. M., GOVIL, G., KAGAN, V. E., PACKER, L. Structural and dynamic membrane properties of alphatocopherol and alpha-tocotrienol: implication to the molecular mechanism of their antioxidant potency. Biochemistry, 1993. 32: 10682-10689. 68. ŠPUNAROVÁ, M.; MÍŠA, P. Agrotechnika : Agrotechnika pěstování jarního sladovnického ječmene. s. 132-139. In: Ječmenářská ročenka 2006. Praha: Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, a. s., 2005. ISBN 80-86576-17-5. 69. TRABER, M. G. Vitamin E: Metabolism and Requirements. s. 383-388. In: CABALLERO, B.; ALLEN, Lindsay; P., A.. Encyclopedia of human nutrition. Hardbound: Academic Press, 2005. ISBN 978-0-12-150110-5, ISBN-10: 0-12-1501108.

67

70. TVARŮŽEK, Ludvík, et al. Reakce vybrané korelace odrůd jarního ječmene na napadení síťovou a okrouhlou skvrnitostí ječmene. Obilnářské listy, 2008, roč. 15, č. 1, s. 3-6. ISSN 1212-138x. 71. VACULOVÁ, K., EHRENBERGEROVÁ, J., NĚMEJC, V., PRÝMA, J. The variability and correlations between the content of vitamin E and its isomers in hybrids of the F2 generation of spring barley. Acta universitatis agriculturae et silviculturae Mendelianae Brunensis. 2001, XLIX, č. 1, s. 59-67. ISSN 1211-8516. 72. VACULOVÁ, K.; GABROVSKÁ, D. Najde se na našich polích místo pro potravinářský ječmen? Úroda, 2007, č. 2, s. 43-45. ISSN 0139-6013. 73. VAISI-RAYGANI, A.; RAHIMI, Z.; ZAHRAIE, M., NOROOZIAN, M., POURMOTABBED, A. Association between enzymatic and nonenzymatic antioxidant defense with alzheimer disease. Acta Medica Iranica. 2008, vol. 46, no. 1, s. 11-16. 74. VÁŇOVÁ, M. Hodnocení zrna ječmene : Čím může být poškozeno zrno jarního ječmene. s. 189-203. In: Ječmenářská ročenka 2006. Praha: Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, a. s., 2005. ISBN 80-86576-17-5. 75. VELÍŠEK, J. Chemie potravin 2. vyd. 2. Tábor: OSSISS, 2002. Vitamin E, s. 51-60. ISBN 80-86659-01-1. 76. VELÍŠEK, J.; CEJPEK, K. Biosynthesis of Food Components. 1st edition. Tábor: OSSIS, 2008. Vitamins, s. 181-185. ISBN 978-80-86659-12-1. 77. WEBER, S., U.; RIMBACH, G. Handbook of Antioxidants. 2nd edition. Switzerland: Marcel Dekker, 2002. Biological Activity of Tocotrienols, s. 109-115. ISBN 0-8247-0547-5. 78. ZHANG, G.; TANAKAMARU, K.; ABE, J., MORITA, S. Influence of waterlogging on some anti-oxidative enzymatic activities of two barley genotypes differing in anoxia tolerance. Acta Physiol Plant. 2007, vol. 29, n. 2, s. 171-176. ISSN 0137-5881. 68

79. ZIELINSKI, H., CISKA, E., KOZLOWSKA, H. The Cereal Grains: Focus on Vitamin E. Czech. J. Food Sci., 2001. 19 (5): 182- 188. 80. ZIMOLKA, J. Zvláštnosti agrotechniky jarního ječmene ve vláhově deficitních podmínkách. s. 110-111. Ječmenářská ročenka 2000. Praha: Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, a. s., 1999. ISBN 80-902658-2-0. 81. ZIMOLKA, J., et al. Ječmen: formy a užitkové směry v ČR. 1. vyd. Praha: Profi Press, s. r. o., 2006. 198 s. ISBN 80-86726-18-5.

69

Obsah vitaminu E a jeho isomerů u odlišných genotypů ječmene jarního Diplomová práce

Recommend Documents