$QDO\WLFNpKRGQRFHQtÿHVQHNX
%F7HUH]D3ODQHWRYi
'LSORPRYiSUiFH
PĜíjmení a jméno: ………………………………………. Obor: ………………….
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že •
•
•
•
•
•
•
beru na vČdomí, že odevzdáním diplomové/bakaláĜské práce souhlasím se zveĜejnČním své práce podle zákona þ. 111/1998 Sb. o vysokých školách a o zmČnČ a doplnČní dalších zákonĤ (zákon o vysokých školách), ve znČní pozdČjších právních pĜedpisĤ, bez ohledu na výsledek obhajoby 1); beru na vČdomí, že diplomová/bakaláĜská práce bude uložena v elektronické podobČ v univerzitním informaþním systému dostupná k nahlédnutí, že jeden výtisk diplomové/bakaláĜské práce bude uložen na pĜíslušném ústavu Fakulty technologické UTB ve ZlínČ a jeden výtisk bude uložen u vedoucího práce; byl/a jsem seznámen/a s tím, že na moji diplomovou/bakaláĜskou práci se plnČ vztahuje zákon þ. 121/2000 Sb. o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o zmČnČ nČkterých zákonĤ (autorský zákon) ve znČní pozdČjších právních pĜedpisĤ, zejm. § 35 odst. 3 2); beru na vČdomí, že podle § 60 3) odst. 1 autorského zákona má UTB ve ZlínČ právo na uzavĜení licenþní smlouvy o užití školního díla v rozsahu § 12 odst. 4 autorského zákona; beru na vČdomí, že podle § 60 3) odst. 2 a 3 mohu užít své dílo – diplomovou/bakaláĜskou práci nebo poskytnout licenci k jejímu využití jen s pĜedchozím písemným souhlasem Univerzity Tomáše Bati ve ZlínČ, která je oprávnČna v takovém pĜípadČ ode mne požadovat pĜimČĜený pĜíspČvek na úhradu nákladĤ, které byly Univerzitou Tomáše Bati ve ZlínČ na vytvoĜení díla vynaloženy (až do jejich skuteþné výše); beru na vČdomí, že pokud bylo k vypracování diplomové/bakaláĜské práce využito softwaru poskytnutého Univerzitou Tomáše Bati ve ZlínČ nebo jinými subjekty pouze ke studijním a výzkumným úþelĤm (tedy pouze k nekomerþnímu využití), nelze výsledky diplomové/bakaláĜské práce využít ke komerþním úþelĤm; beru na vČdomí, že pokud je výstupem diplomové/bakaláĜské práce jakýkoliv softwarový produkt, považují se za souþást práce rovnČž i zdrojové kódy, popĜ. soubory, ze kterých se projekt skládá. Neodevzdání této souþásti mĤže být dĤvodem k neobhájení práce.
Ve ZlínČ __________________
____________________________
ϭͿ njĄŬŽŶē͘ϭϭϭͬϭϵϵϴ^ď͘ŽǀLJƐŽŬljĐŚƓŬŽůĄĐŚĂŽnjŵĢŶĢĂĚŽƉůŶĢŶşĚĂůƓşĐŚnjĄŬŽŶƽ;njĄŬŽŶŽǀLJƐŽŬljĐŚƓŬŽůĄĐŚͿ͕ǀĞnjŶĢŶşƉŽnjĚĢũƓşĐŚƉƌĄǀͲ ŶşĐŚƉƎĞĚƉŝƐƽ͕ΑϰϳǀĞƎĞũŸŽǀĄŶşnjĄǀĢƌĞēŶljĐŚƉƌĂĐş͗ ;ϭͿ sLJƐŽŬĄ ƓŬŽůĂ ŶĞǀljĚĢůĞēŶĢ njǀĞƎĞũŸƵũĞ ĚŝƐĞƌƚĂēŶş͕ ĚŝƉůŽŵŽǀĠ͕ ďĂŬĂůĄƎƐŬĠ Ă ƌŝŐŽƌſnjŶş ƉƌĄĐĞ͕ Ƶ ŬƚĞƌljĐŚ ƉƌŽďĢŚůĂ ŽďŚĂũŽďĂ͕ ǀēĞƚŶĢ ƉŽƐƵĚŬƽŽƉŽŶĞŶƚƽĂǀljƐůĞĚŬƵŽďŚĂũŽďLJƉƌŽƐƚƎĞĚŶŝĐƚǀşŵĚĂƚĂďĄnjĞŬǀĂůŝĨŝŬĂēŶşĐŚƉƌĂĐş͕ŬƚĞƌŽƵƐƉƌĂǀƵũĞ͘ƉƽƐŽďnjǀĞƎĞũŶĢŶşƐƚĂŶŽǀşǀŶŝƚƎŶş ƉƎĞĚƉŝƐǀLJƐŽŬĠƓŬŽůLJ͘ ;ϮͿ ŝƐĞƌƚĂēŶş͕ ĚŝƉůŽŵŽǀĠ͕ ďĂŬĂůĄƎƐŬĠ Ă ƌŝŐŽƌſnjŶş ƉƌĄĐĞ ŽĚĞǀnjĚĂŶĠ ƵĐŚĂnjĞēĞŵ Ŭ ŽďŚĂũŽďĢ ŵƵƐş ďljƚ ƚĠǎ ŶĞũŵĠŶĢ ƉĢƚ ƉƌĂĐŽǀŶşĐŚ ĚŶƽ ƉƎĞĚ ŬŽŶĄŶşŵ ŽďŚĂũŽďLJ njǀĞƎĞũŶĢŶLJ Ŭ ŶĂŚůşǎĞŶş ǀĞƎĞũŶŽƐƚŝ ǀ ŵşƐƚĢ ƵƌēĞŶĠŵ ǀŶŝƚƎŶşŵ ƉƎĞĚƉŝƐĞŵ ǀLJƐŽŬĠ ƓŬŽůLJ ŶĞďŽ ŶĞŶşͲůŝ ƚĂŬ ƵƌēĞŶŽ͕ ǀŵşƐƚĢƉƌĂĐŽǀŝƓƚĢǀLJƐŽŬĠƓŬŽůLJ͕ŬĚĞƐĞŵĄŬŽŶĂƚŽďŚĂũŽďĂƉƌĄĐĞ͘<ĂǎĚljƐŝŵƽǎĞnjĞnjǀĞƎĞũŶĢŶĠƉƌĄĐĞƉŽƎŝnjŽǀĂƚŶĂƐǀĠŶĄŬůĂĚLJǀljƉŝƐLJ͕ ŽƉŝƐLJŶĞďŽƌŽnjŵŶŽǎĞŶŝŶLJ͘ ;ϯͿ WůĂƚş͕ǎĞŽĚĞǀnjĚĄŶşŵƉƌĄĐĞĂƵƚŽƌƐŽƵŚůĂƐşƐĞnjǀĞƎĞũŶĢŶşŵƐǀĠƉƌĄĐĞƉŽĚůĞƚŽŚŽƚŽnjĄŬŽŶĂ͕ďĞnjŽŚůĞĚƵŶĂǀljƐůĞĚĞŬŽďŚĂũŽďLJ͘ ϮͿ njĄŬŽŶē͘ϭϮϭͬϮϬϬϬ^ď͘ŽƉƌĄǀƵĂƵƚŽƌƐŬĠŵ͕ŽƉƌĄǀĞĐŚƐŽƵǀŝƐĞũşĐşĐŚƐƉƌĄǀĞŵĂƵƚŽƌƐŬljŵĂŽnjŵĢŶĢŶĢŬƚĞƌljĐŚnjĄŬŽŶƽ;ĂƵƚŽƌƐŬljnjĄŬŽŶͿ ǀĞnjŶĢŶşƉŽnjĚĢũƓşĐŚƉƌĄǀŶşĐŚƉƎĞĚƉŝƐƽ͕ΑϯϱŽĚƐƚ͘ϯ͗ ;ϯͿ Ž ƉƌĄǀĂ ĂƵƚŽƌƐŬĠŚŽ ƚĂŬĠ ŶĞnjĂƐĂŚƵũĞƓŬŽůĂŶĞďŽƓŬŽůƐŬĠēŝǀnjĚĢůĄǀĂĐşnjĂƎşnjĞŶş͕ƵǎŝũĞͲůŝŶŝŬŽůŝnjĂƷēĞůĞŵƉƎşŵĠŚŽŶĞďŽŶĞƉƎşŵĠŚŽ ŚŽƐƉŽĚĄƎƐŬĠŚŽ ŶĞďŽ ŽďĐŚŽĚŶşŚŽƉƌŽƐƉĢĐŚƵŬǀljƵĐĞŶĞďŽŬǀůĂƐƚŶşƉŽƚƎĞďĢĚşůŽǀLJƚǀŽƎĞŶĠǎĄŬĞŵŶĞďŽƐƚƵĚĞŶƚĞŵŬĞƐƉůŶĢŶşƓŬŽůŶşĐŚ ŶĞďŽƐƚƵĚŝũŶşĐŚƉŽǀŝŶŶŽƐƚşǀLJƉůljǀĂũşĐşĐŚnjũĞŚŽƉƌĄǀŶşŚŽǀnjƚĂŚƵŬĞƓŬŽůĞŶĞďŽƓŬŽůƐŬĠŵƵēŝǀnjĚĢůĄǀĂĐşŚŽnjĂƎşnjĞŶş;ƓŬŽůŶşĚşůŽͿ͘ ϯͿ njĄŬŽŶē͘ϭϮϭͬϮϬϬϬ^ď͘ŽƉƌĄǀƵĂƵƚŽƌƐŬĠŵ͕ŽƉƌĄǀĞĐŚƐŽƵǀŝƐĞũşĐşĐŚƐƉƌĄǀĞŵĂƵƚŽƌƐŬljŵĂŽnjŵĢŶĢŶĢŬƚĞƌljĐŚnjĄŬŽŶƽ;ĂƵƚŽƌƐŬljnjĄŬŽŶͿ ǀĞnjŶĢŶşƉŽnjĚĢũƓşĐŚƉƌĄǀŶşĐŚƉƎĞĚƉŝƐƽ͕ΑϲϬaŬŽůŶşĚşůŽ͗ ;ϭͿ aŬŽůĂŶĞďŽƓŬŽůƐŬĠēŝǀnjĚĢůĄǀĂĐşnjĂƎşnjĞŶşŵĂũşnjĂŽďǀLJŬůljĐŚƉŽĚŵşŶĞŬƉƌĄǀŽŶĂƵnjĂǀƎĞŶşůŝĐĞŶēŶşƐŵůŽƵǀLJŽƵǎŝƚşƓŬŽůŶşŚŽĚşůĂ;Αϯϱ ŽĚƐƚ͘ϯͿ͘KĚƉşƌĄͲůŝĂƵƚŽƌƚĂŬŽǀĠŚŽĚşůĂƵĚĢůŝƚƐǀŽůĞŶşďĞnjǀĄǎŶĠŚŽĚƽǀŽĚƵ͕ŵŽŚŽƵƐĞƚLJƚŽŽƐŽďLJĚŽŵĄŚĂƚŶĂŚƌĂnjĞŶşĐŚLJďĢũşĐşŚŽƉƌŽũĞǀƵ ũĞŚŽǀƽůĞƵƐŽƵĚƵ͘hƐƚĂŶŽǀĞŶşΑϯϱŽĚƐƚ͘ϯnjƽƐƚĄǀĄŶĞĚŽƚēĞŶŽ͘ ;ϮͿ EĞŶşͲůŝƐũĞĚŶĄŶŽũŝŶĂŬ͕ŵƽǎĞĂƵƚŽƌƓŬŽůŶşŚŽĚşůĂƐǀĠĚşůŽƵǎşƚēŝƉŽƐŬLJƚŶŽƵƚũŝŶĠŵƵůŝĐĞŶĐŝ͕ŶĞŶşͲůŝƚŽǀƌŽnjƉŽƌƵƐŽƉƌĄǀŶĢŶljŵŝnjĄũŵLJ ƓŬŽůLJŶĞďŽƓŬŽůƐŬĠŚŽēŝǀnjĚĢůĄǀĂĐşŚŽnjĂƎşnjĞŶş͘ ;ϯͿ aŬŽůĂ ŶĞďŽ ƓŬŽůƐŬĠ ēŝ ǀnjĚĢůĄǀĂĐş njĂƎşnjĞŶş ũƐŽƵ ŽƉƌĄǀŶĢŶLJ ƉŽǎĂĚŽǀĂƚ͕ ĂďLJ ũŝŵ ĂƵƚŽƌ ƓŬŽůŶşŚŽ ĚşůĂ nj ǀljĚĢůŬƵ ũşŵ ĚŽƐĂǎĞŶĠŚŽ ǀƐŽƵǀŝƐůŽƐƚŝƐƵǎŝƚşŵĚşůĂēŝƉŽƐŬLJƚŶƵƚşŵůŝĐĞŶĐĞƉŽĚůĞŽĚƐƚĂǀĐĞϮƉƎŝŵĢƎĞŶĢƉƎŝƐƉĢůŶĂƷŚƌĂĚƵŶĄŬůĂĚƽ͕ŬƚĞƌĠŶĂǀLJƚǀŽƎĞŶşĚşůĂǀLJŶĂůŽǎŝͲ ůLJ͕ĂƚŽƉŽĚůĞŽŬŽůŶŽƐƚşĂǎĚŽũĞũŝĐŚƐŬƵƚĞēŶĠǀljƓĞ͖ƉƎŝƚŽŵƐĞƉƎŝŚůĠĚŶĞŬǀljƓŝǀljĚĢůŬƵĚŽƐĂǎĞŶĠŚŽƓŬŽůŽƵŶĞďŽƓŬŽůƐŬljŵēŝǀnjĚĢůĄǀĂĐşŵ njĂƎşnjĞŶşŵnjƵǎŝƚşƓŬŽůŶşŚŽĚşůĂƉŽĚůĞŽĚƐƚĂǀĐĞϭ͘
ABSTRAKT Diplomová práce se zabývá charakteristikou þesneku. Popisuje jeho morfologii, druhy, pČstování, skladování, zpracování, chemické složení a vlastnosti jednotlivých složek þesneku s ohledem na jejich zdravotní úþinek na lidský organismus. Experimentální þást práce se zabývá stanovením sušiny, refraktometrické sušiny, celkového obsahu kyselin, hrubé vlákniny, celkového obsahu fenolĤ a stanovením obsahu L-askorbové kyseliny ve vzorcích þerstvého a sušeného þesneku. Klíþová slova: ýesnek, hrubá vláknina, polyfenoly, kyselina L-askorbová.
ABSTRACT The thesis deals with the characterization of garlic. The morphology, species, cultivation, storage, processing and chemical properties of garlic are described. Characteristics of garlic components focusing health effects on humans are also specified. In the experimental part of the thesis the determinations of dry matter, refraction index, total acid content, content of dietary fiber, total phenols and L-ascorbic acid in fresh and dry garlic samples are evaluated. Keywords: Garlic, dietary fibre, polyphenols, L-ascorbic acid.
PodČkování Na tomto místČ bych chtČla podČkovat Ing. SonČ Škrovánkové Ph.D za vedení diplomové práce a také za její podporu, inspiraci a podmČtné pĜipomínky. Ing. MartČ Severové za pomoc, trpČlivost a cenné rady. Ing. Lence Fojtíkové a Lence Škubalové za pomoc pĜi praktickém provedení jednotlivých stanovení.
Prohlašuji, že odevzdaná verze diplomové práce a verze elektronická nahraná do IS/STAG jsou totožné. Ve ZlínČ dne ____________
Podpis ______________
OBSAH ÚVOD .................................................................................................................................. 10 /
TEORETICKÁ ýÁST ............................................................................................. 11
1
CHARAKTERISTIKA ýESNEKU ........................................................................ 12
1.1 BOTANICKÁ CHARAKTERISTIKA ýESNEKU ............................................................ 13 1.1.1 PČstování a škĤdci þesneku .......................................................................... 15 1.1.2 Skladování a zpracování þesneku ................................................................. 18 1.1.3 Druhy þesneku .............................................................................................. 19 2 CHEMICKÉ SLOŽENÍ ýESNEKU ...................................................................... 24 2.1 SIRNÉ SLOUýENINY .............................................................................................. 24 2.1.1 Alliin ............................................................................................................ 24 2.1.2 Allicin ........................................................................................................... 26 2.1.3 Disulfidy a polysufildy ................................................................................. 26 2.1.4 Ostatní sirné látky......................................................................................... 27 2.2 VODA ................................................................................................................... 27
3
2.3
SACHARIDY .......................................................................................................... 28
2.4
SAPONINY ............................................................................................................ 28
2.5
BÍLKOVINY ........................................................................................................... 28
2.6
LIPIDY .................................................................................................................. 29
2.7
VITAMINY ............................................................................................................ 29
2.8
MINERÁLNÍ LÁTKY ............................................................................................... 31
2.9
ENZYMY ............................................................................................................... 32
2.10
FENOLY A FLAVONOIDY........................................................................................ 32
2.11
BEZSIRNÁ ANTIBIOTIKA ........................................................................................ 34
2.12
HORMONÁLNÍ LÁTKY ........................................................................................... 34
2.13
ADENOSIN ............................................................................................................ 35
2.14
SILICE ................................................................................................................... 35
ZDRAVOTNÍ ÚýINKY ýESNEKU ...................................................................... 36 3.1
ANTIMIKROBIÁLNÍ ÚýINEK ................................................................................... 37
3.2
ANTIOXIDAýNÍ ÚýINEK......................................................................................... 39
3.3 ÚýINEK ýESNEKU NA JEDNOTLIVÁ ONEMOCNċNÍ.................................................. 39 3.3.1 Úþinek na srdce a krevní obČh ..................................................................... 39 3.3.2 Úþinek na gastrointestinální trakt ................................................................. 41 3.3.3 Úþinek na Diabetes mellitus ......................................................................... 41 3.3.4 Antikarcinogenní úþinky .............................................................................. 42 4 PěEHLED METOD PRO STANOVENÍ VYBRANÝCH ANALYTICKÝCH PARAMETRģ ........................................................................ 44
4.1
STANOVENÍ SUŠINY .............................................................................................. 44
4.2
STANOVENÍ REFRAKTOMETRICKÉ SUŠINY ............................................................. 44
4.3
STANOVENÍ CELKOVÉHO OBSAHU KYSELIN .......................................................... 45
4.4
STANOVENÍ CELKOVÉHO OBSAHU HRUBÉ VLÁKNINY ............................................ 46
4.5
STANOVENÍ CELKOVÉHO OBSAHU FENOLģ ........................................................... 46
4.6
STANOVENÍ OBSAHU KYSELINY L-ASKORBOVÉ .................................................... 47
//
PRAKTICKÁ ýÁST ................................................................................................ 49
5
CÍL DIPLOMOVÉ PRÁCE .................................................................................... 50
6
MATERIÁL A PěÍSTROJE ................................................................................... 51
7
8
6.1
CHARAKTERISTIKA VZORKģ ................................................................................. 51
6.2
SEZNAM POUŽITÝCH CHEMIKÁLIÍ ......................................................................... 54
6.3
SEZNAM POUŽITÝCH PěÍSTROJģ A DALŠÍCH POMģCEK .......................................... 55
METODIKA STANOVENÍ..................................................................................... 56 7.1
METODIKA STANOVENÍ SUŠINY ............................................................................ 56
7.2
METODIKA STANOVENÍ REFRAKTOMETRICKÉ SUŠINY ........................................... 56
7.3
METODIKA STANOVENÍ CELKOVÉHO OBSAHU KYSELIN ......................................... 57
7.4
METODIKA STANOVENÍ CELKOVÉHO OBSAHU HRUBÉ VLÁKNINY .......................... 57
7.5
METODIKA STANOVENÍ OBSAHU CELKOVÝCH FENOLģ.......................................... 59
7.6
METODIKA STANOVENÍ OBSAHU KYSELINY L-ASKORBOVÉ................................... 59
VÝSLEDKY A DISKUSE ....................................................................................... 61 8.1
VÝSLEDKY STANOVENÍ SUŠINY ............................................................................ 61
8.2
VÝSLEDKY STANOVENÍ REFRAKTOMETRICKÉ SUŠINY ........................................... 62
8.3
VÝSLEDKY STANOVENÍ CELKOVÉHO OBSAHU KYSELIN......................................... 63
8.4
VÝSLEDKY STANOVENÍ CELKOVÉHO OBSAHU HRUBÉ VLÁKNINY .......................... 63
8.5 VÝSLEDKY STANOVENÍ OBSAHU CELKOVÝCH FENOLģ ......................................... 66 8.5.1 Kalibraþní kĜivka stanovení kyseliny gallové .............................................. 66 8.5.2 Výsledky stanovení obsahu celkových fenolĤ.............................................. 67 8.6 VÝSLEDKY STANOVENÍ OBSAHU KYSELINY L-ASKORBOVÉ................................... 69 8.6.1 Kalibraþní kĜivka stanovení kyseliny askorbové .......................................... 69 8.6.2 Výsledky stanovení obsahu L-askorbové kyseliny....................................... 71 ZÁVċR ............................................................................................................................... 73 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY .............................................................................. 75 SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLģ A ZKRATEK ..................................................... 84 SEZNAM OBRÁZKģ ....................................................................................................... 85 SEZNAM TABULEK ........................................................................................................ 86 SEZNAM PěÍLOH............................................................................................................ 87
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
10
ÚVOD
ýesnek byl znám jako léþivo už 3000 let pĜ. n. l. Již Homér, Aristoteles, Vergilius, Plinius a Mohamed vychvalovali vlastnosti þesneku, který se v té dobČ používal spíše v magii a léþitelství. VšeobecnČ byla rozšíĜena povČra, že þesnek má moc odvrátit zlo, aĢ už šlo o zlé duchy, démony, þarodČjnice nebo upíry. ýesnek je znám svými antimikrobiálními a antioxidaþními úþinky. TradiþnČ se þesnek používá k léþení celé Ĝady onemocnČní. Souþasný výzkum se soustĜedí na jeho možnosti snižovat rizika srdeþních nemocí a rakoviny. Významný úþinek má þesnek také na snižování krevního tlaku, cukru a cholesterolu v krvi. NeménČ dĤležité je jeho použití jako antiseptika, anthelmintika, antitoxikans, stomachika nebo jako repelentu. ýesnek se Ĝadí do botanického rodu Allium. Jeho pČstování provází lidstvo od neolitu pĜes starovČk až dosud. ýesnek se sází na podzim nebo na jaĜe a sklízí se obvykle okolo þervence. Celá rostlina má typický pach, ale nejsilnČjší aroma je koncentrováno v její užitkové þásti, kterou je cibule. Samostatnou skupinu tvoĜí þesnek medvČdí neboli þesnek divoký, který se vyskytuje v EvropČ, v severní Asii, ale i jinde na svČtČ. ýesnek se stal jedním ze symbolĤ toho, jak zahraniþní a mnohdy levnČjší potraviny vytlaþují z trhu þeský sortiment. ýeský þesnek se sice v poslední dobČ opČt na pulty þeských obchodních ĜetČzcĤ vrací, ale z velké þásti mu stále konkuruje nabídka mnohem levnČjšího þesneku z ýíny nebo ze ŠpanČlska. Obsah jednotlivých látek v þesneku závisí na druhu, pĤvodu, pĤdČ, podnebí, hnojení a ošetĜování rostlin. Sirné slouþeniny jsou dĤležitou skupinou chuĢových a vonných látek, které ovlivĖují aroma potravin. Mezi významné sirné látky vyskytující se v þesneku patĜí zejména alliin a allicin. Dalšími významnými sirnými látkami jsou disulfidy a polysufildy, které vznikají pĜi enzymatické pĜemČnČ alliinu na allicin. Mezi další složky þesneku patĜí voda, sacharidy, vláknina, lipidy, bílkoviny, vitaminy, minerální látky, enzymy, fenoly a flavonoidy, bezsirná antibiotika, hormonální látky, aromatické látky a silice. V experimentální þásti práce byla u vzorkĤ þerstvého þesneku stanovena sušina, refraktometrická sušina, celkový obsah kyselin a obsah kyseliny L-askorbové. U vzorkĤ sušeného i þerstvého þesneku byla stanovena také hrubá vláknina a celkový obsah fenolĤ.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
I. TEORETICKÁ ýÁST
11
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
1
12
CHARAKTERISTIKA ýESNEKU
ýesnek je jednou z nejstarších kulturních plodin. Jeho pČstování provází lidstvo od neolitu pĜes starovČk až dosud. Ve stepních oblastech stĜední Asie byl þesnek znám již pĜed 6000 lety. Odtud se postupnČ rozšíĜil do dalších þástí Asie, zejména do ýíny, dále do oblasti StĜedomoĜí, do Afriky a do stĜední Evropy. Nejstarší nálezy zbytkĤ þesneku v ýeské republice pocházejí z Kyjova na MoravČ. Dnes se þesnek pČstuje na celém svČtČ. NejvČtším producentem je ýína s produkcí témČĜ devČt milionu tun za rok následuje ji Indie s roþní produkcí pĤl milionu tun, dále také USA, Thajsko, Egypt, Jižní Korea, ŠpanČlsko a Turecko [1,2,3,4]. Historie využití þesneku je tak stará jako historie samotné lidské civilizace. První písemné známky o pČstování a používání þesneku pocházejí od Hérodota, který popisuje, že pod Chufuovou pyramidou byly egyptskými hieroglyfy zapsány sumy za potraviny pro stravování všech otrokĤ bČhem její stavby a to i ty vynaložené na nákup þesneku. LékaĜský rukopis vytvoĜený kolem roku 1550 pĜ. n. l. obsahuje 22 zmínek o þesneku a jeho využití pro léþbu nČkterých onemocnČní. Konzumaci þesneku pro jeho léþivé vlastnosti doporuþovali také Homér a Aristoteles. O geografické rozšíĜení þesneku se zasloužily známé historické postavy jako Alexandr Veliký, Attila þi ýingischán. Jako první prostudoval do hloubky vlastnosti þesneku Ĝecký lékaĜ a zakladatel moderní medicíny žijící na pĜelomu 5. a 4. století pĜ. n. l. Hippokratés. Zvláštní pozornost ve svých studiích vČnoval þesneku také Dioskúridés, lékaĜ žijící v 1. století n. l. a antický lékaĜ Galénos žijící v letech 129 – 200 n.l. [4]. ýesnek se Ĝadí do botanického rodu Allium. Tento rod obsahuje zhruba 700 botanických druhĤ, z toho je jen nČkolik druhĤ, které jsou celosvČtovČ pČstovány a rozšíĜeny jako zelenina. Spoleþným znakem tohoto rodu je tvorba cibule. V ýeské republice se nyní pČstuje asi 15 druhĤ tohoto rodu. Mezi nejznámČjší druhy patĜí napĜíklad cibule šalotka (A. ascalonicum), cibule kuchyĖská (A. cepa), cibule zimní (A. fistulosum), pór zahradní (A. porrum), þesnek kuchyĖský (A. sativum), pažitka pobĜežní (A. schoenoprasum), þesnek medvČdí (A. ursinum) a další. Rostliny rodu Allium jsou souþástí lidské výživy a jsou používané jako potraviny nebo koĜení [1,2,5,6]. V souþasnosti existuje pĜes 300 druhĤ þesneku, z toho jen 90 z nich je oficiálnČ zaregistrováno v Evropské unii. V ýeské republice roste 12 pĤvodních druhĤ þesneku – ýesnek hadí
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
13
(A. victorialis), ýesnek hranatý (A. angulosum), ýesnek kulatohlavý (A. sphaerocephalon), ýesnek kulovitý (A. rotundum), ýesnek vlnatý (A. carinatum), ýesnek oĜešec (A. scorodoprasum), ýesnek planý (A. oleraceum), ýesnek chlumní (A. senescens), ýesnek tuhý (A. strictum), ýesnek viniþný (A. vineale), ýesnek žlutý (A. flavum) a MedvČdí þesnek (A. ursinum) [2,4].
1.1 Botanická charakteristika þesneku ěíše: Plantae (rostliny), OddČlení: Magnoliophyta (krytosemenné), TĜída: Liliopsida (jednodČložné), ěád: Asparagales (chĜestotvaré), ýeleć: Amaryllidaceae (amarylkovité), Rod: Allium (þesnek), Druh: Allium sativum (ýesnek kuchyĖský)
ýesnek se pČstuje od tropĤ až po SibiĜ. Je typickým pĜedstavitelem eurytopie neboli schopnosti rostlin pĜizpĤsobit se ekologickým podmínkám. S ohledem na délku dne je þesnek považován za rostlinu krátkodenní. ObecnČ se þesnek Ĝadí mezi zeleninu cibulovou. Jeho hlavními orgány jsou koĜen, podpuþí, listy, pupeny stonek a kvČtenství (Obr. 1). Z pČstitelského hlediska jde o jednoletou až dvouletou zeleninu, ve skuteþnosti je to však rostlina vytrvalá [1,7,8]. KvČtonosná lodyha se vyvíjí z podpuþí a je zakonþena kvČtenstvím. KvČtenství (tzv. lichookolík) je složitý útvar, na jehož vrcholku vyrĤstají kvČty a mezi nimi v pĜevaze kvČtní pacibulky. Pacibulky lze použít k rozmnožování, nejde však o semena, jsou to vegetativní orgány. Tvorba pacibulek vede ke zmenšování podzemní cibule, proto se stvoly pĜi vybíhání þasto zaštipují. V urþitém období proniká kvČtonosná lodyha pochvou vnitĜního listu nad ostatní listy. Její další vývoj je velmi rychlý. Výška dosahuje 40 – 200 cm, dle druhu þesneku. Je plná, jen výjimeþnČ ve spodní þásti dutá. KvČtní lodyha vybíhá pouze u þesnekĤ, které patĜí do skupiny paliþákĤ. U nepaliþákĤ se kvČtní lodyha nevytváĜí [1,9,10].
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
14
KvČty þesneku jsou dlouhé 4 – 6 mm, mají 6 tyþinek a 6 okvČtních lístkĤ. Tyþinky jsou dlouhé 2 mm a jsou doprovázené filamenty. Filamenta jsou vláknité útvary charakteristické pro daný druh. Prašníky mají žlutozelenou nebo fialovou barvu a v dobČ zrání pukají podélnou štČrbinou. Semeník (tzv. tobolka) je trojpouzdrý a má dvČ semena. ýnČlka s bradavþitou, lepkavou bliznou jsou barvy bílé. OplodnČní se daĜí po pĜenesení pylu na bliznu jiné rostliny a je potvrzeno pĜedþasným vadnutím þnČlky. V našich podmínkách se semena nevytváĜejí a þesnek se tedy množí vegetativnČ. PĜenesením pylu na pĜíbuzné druhy se daĜí i mezidruhovému kĜížení [1,11,12].
Obr. 1. Rostlina þesneku [1] Poþet listĤ závisí na velikosti vysazeného stroužku, pupene a odrĤdČ þesneku. Listy jsou uspoĜádané kolem stonku, který obepínají svými pochvami. Listová plocha má svČtle až sytČ zelenou barvu, je hladká, žlábkovitá a þárkovitá. ŠíĜka listĤ se pohybuje mezi 1 – 4 cm, délka je 20 – 50 cm. Rozvoj listĤ postupuje od spodních pĜes stĜední po vrcholové [1,12]. Cibule þesneku je složená z vyvinutých stroužkĤ. Ty jsou zásobním i rozmnožovacím orgánem þesneku. Jednotlivé stroužky jsou od sebe oddČlené šupinami listových pochev. Každý stroužek je obalený papírovitým pouzdrem. Stroužky jsou vyvinuté z pupenĤ a podpuþí. Jejich barva a tvar závisí na uložení v cibuli. Pro þesnek jsou charakteristické tvary zoubkovité, pĤlmČsíþkovité nebo ploché. Stroužky mohou být dlouhé nebo krátké, špinavČ
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
15
bílé, narĤžovČlé, fialové nebo hnČdavé. Jejich hmotnost se pohybuje mezi 0,5 – 30 g. Zvláštním typem jsou þesneky s celými cibulemi. Cibule je zde tvoĜena jen jedním velkým stroužkem [1,13]. Ve spodní þásti má stroužek dceĜiné podpuþí s pupenem. Stroužek je vČtšinou obalen dvouvrstevným ochranným obalem, který udává jeho barvu. Ochranný obal je pevný a chrání ho pĜed vysycháním. Vlastní stroužek má krémovČ bílou nebo þásteþnČ nazelenalou barvu. Na pevnosti slupky stroužkĤ a šupin (tzv. obalových slupek) a jejich poþtu je závislá i trvanlivost pĜi skladování. NejþastČji se stroužky vyskytují v poþtu 2 – 20 ks. VnitĜní stroužky jsou zpravidla menší než stroužky vnČjší [1]. Pupen je útvarem, který se nachází uvnitĜ stroužku a je chránČný dužnatým zásobním listem. V období skliznČ a zralosti je pupen malý, jeho vývoj pokraþuje až po sklizni. Vývoj pupenu závisí zejména na skladovacích podmínkách. ýesneky, které byly dlouho skladované, mají vyvinutý pupen s nazelenalým vrcholem. Vývoj pupenu je možné zbrzdit nízkou skladovací teplotou [1]. Na zralých cibulích je možné pozorovat mateĜské podpuþí spoleþnČ s dceĜiným, které tvoĜí dolní základnu stroužku. Ve zralém þesneku je staré podpuþí oddČlené od nového korkovou vrstvou. Po odloupnutí stroužku, zĤstane na podpuþí charakteristická stopa, která je pro jednotlivé typy þesneku odlišná. Podle nich je možné urþit, o jaký typ þesneku jde. Tento orgán je spletí pletiv a cévních svazkĤ v návaznosti na koĜenový systém. Podpuþí takto zprostĜedkovává spojení mezi koĜeny, listy a lodyhou. Nad podpuþím se bČhem vývoje rostliny tvoĜí stroužky a kvČtní lodyha, pod ním vyrĤstají koĜeny [1]. KoĜenový systém se tvoĜí jako u všech ostatních druhĤ rodu Allium svazþitý a je rozmístČný pouze ve vrchní þásti pĤdy [1,12]. 1.1.1 PČstování a škĤdci þesneku ýesnek se pČstuje po celém svČtČ. Kratší vegetaþní dobu má v teplejších oblastech, ale dobĜe se mu daĜí i v oblastech chladných. NejvhodnČjší pĤdy pro jeho pČstování jsou humózní, hlinité, dobĜe provzdušnČné a s dostateþným množstvím živin. Nevhodné jsou studené, jílovité pĤdy s vysokým obsahem spodní vody. ýesnek se sází do neutrální až alkalické pĤdy o pH kolem 7,5. U kyselé pĤdní reakce je nutné provést vápnČní k pĜedplodinČ. ýesnek špatnČ snáší þerstvé hnojení, proto je vhodné do þerstvČ hnojené
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
16
pĤdy vysadit pĜed þesnekem plodovou, košĢálovou nebo luskovou zeleninu jako pĜedplodinu. MénČ vhodnou pĜedplodinou je zelenina koĜenová a zcela nevhodnou pĜedplodinou je zelenina, která pochází ze stejné þeledi jako þesnek [1,9,12,14]. Sadba þesneku se dle období dČlí na jarní a podzimní. PĜed sadbou se stroužky rozdČlují podle velikosti, což umožĖuje jejich lepší vzcházení. Sází se pouze zdravé a nepoškozené stroužky. Není vhodné používat stroužky, u kterých byla porušena ochranná slupka nebo obalová šupina. Cibule se dČlí na stroužky maximálnČ týden pĜed vlastní výsadbou. Stroužky se sází podpuþím dolĤ ve stejném smČru vnČjší a vnitĜní stČnou stroužku, aby vyrostlé listy byly stejnČ orientovány a nestínily si. PĜed vlastní výsadbou se sadba moĜí proti houbovým chorobám a škĤdcĤm. V praxi se stroužky na pĤl dne ponoĜí do moĜícího roztoku. NamoĜené stroužky se ihned vysazují nebo je možné je krátce skladovat v chladniþce. Rozmezí doby výsadby je široké, zpravidla je možné þesnek vysazovat od podzimu do jara. Hloubka sadby je urþena velikostí stroužkĤ. U podzimní sadby se sází velké stroužky 5 – 10 cm a malé 2 – 3 cm hluboko, u jarní sadby je dostaþující menší hloubka. Vzdálenost mezi jednotlivými stroužky by mČla být alespoĖ 12 cm [1,12,15]. Po výsadbČ je dobré povrch pĤdy uválet. ýasto se provádí zakrytí výsadby na 3 – 4 týdny netkanou textilií, rostliny díky ní vzejdou stejnomČrnČ a jsou chránČny pĜed škĤdci. Okopávka v prĤbČhu rĤstu je ve snaze udržení stavu bezplevelnosti nutností stejnČ jako soustavná péþe o vodný režim [12]. Použití agrotechnických zásahĤ závisí na zkušenostech pČstitele. Požadavky þesneku na živiny jsou vyšší než u ostatních cibulovin, proto se pĤda hnojí. Obsah dusiþnanĤ není u þesneku problematický, ve vČtšinČ pĜípadĤ nedojde k pĜekroþení hygienického limitu, který je 400 mg/kg. Je tomu tak proto, že cibuloviny dusiþnany nekumulují, jako napĜíklad zelenina koĜenová nebo košĢálová a jednak proto, že se u cibulové zeleniny používají jen omezené dávky dusíkatých hnojiv. Vyšší dávky dusíkatých hnojiv zpĤsobují horší skladovatelnost a vČtší nebezpeþí napadení þesneku plísní [1,12]. Urþení zralosti þesneku se pozná podle žloutnutí listĤ. Pokud se þesnek vþas nesklidí, cibule se rozpadnou a znovu zakoĜení, tím je ohrožena i doba jejich skladovatelnosti. U þesneku urþeného ke skladování se musí odstranit koĜeny. Nejsou-li koĜeny odstranČny, pĜijímají vzdušnou vlhkost a þesnek brzy vyklíþí. Ve vztahu k nízkým teplotám je þesnek znaþnČ mrazuvzdorný. PĜi skladování snáší teploty do -10 °C [1,10,12].
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
17
Vzhledem k vysokému obsahu úþinných látek by se dalo pĜedpokládat, že þesnek bude vĤþi chorobám a škĤdcĤm odolný, ale není tomu tak. Mezi nemoci, které þesnek napadají, patĜí virózy, které se pĜenášejí sadbou, mšicemi nebo hmyzem. Dále se vyskytují bakteriózy zpĤsobující hnití nebo mykózy zpĤsobující plísĖové hniloby. Proti plísĖovým hnilobám jsou odolnČjší jarní odrĤdy þesneku. ZpĤsobují je plísnČ z rodu Fusarium ssp., Botrytis ssp., Penicillium ssp., Scleroticum ssp. a nČkteré další. Napadení plísní se na þesneku projevuje žloutnutím listĤ, redukcí koĜenĤ a poškozením podpuþí. Následkem napadení rostlina postupnČ vadne a odumírá. Na prĤĜezu napadené cibule þesneku je možné pozorovat, jak stroužky zasychají (Obr. 2). Mezi zasychajícími stroužky se þasto vyskytuje narĤžovČlý, šedý nebo modrozelený povlak [1,12,16].
Obr. 2. PrĤĜez cibule þesneku napadené plísní [17] Mezi škĤdce, kteĜí þesnek napadají, patĜí Háćátko zhoubné (Ditylenchus dipsaci). Je to mikroskopický pĤdní þerv Ĝazený mezi hlístice, který na rostlinČ þesneku zpĤsobuje zhoršený rĤst a zduĜení listĤ. Napadená rostlina postupnČ odumírá. Napadení lze pĜedejít moĜením stroužkĤ pĜed výsadbou a nebo tím, že se na dané pĤdČ nebude þesnek vysazovat následující 3 – 4 roky [1,12,18]. Dalším škĤdcem, který se na þesneku vyskytuje je KvČtilka cibulová (Hylemyia antiqua). Je to moucha, která zpĤsobuje vadnutí a zápach listĤ a cibulí þesneku. Z jara naklade vajíþka do krþku rostliny, z vajíþek se vylíhnou larvy, které se postupnČ pĜemístí do cibulí a postupnČ je zniþí. Rostlina vadne odspodu a je možné v ní najít chodbiþky. Napadení lze pĜedejít, pokud se po výsadbČ záhon pokryje netkanou textilií nebo také þastým okopáváním [1,12].
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
18
Mezi významné škĤdce þesneku patĜí také TĜásnČnky (Thrips tabaci). TĜásnČnky jsou hmyz o velikosti do 1 mm s tĜásnČmi na kĜídlech. Tento hmyz na rostlinách zpĤsobuje zpomalení rĤstu a tvorbu špinavČ bílého zbarvení na listech. NejþastČji se vyskytují za teplého a suchého poþasí [1,12]. Dalším zástupcem škĤdcĤ þesneku je Houbomilka þesneková (Swillia unnivittata). Jde o mouchu kladoucí vajíþka do právČ vzcházejících rostlin. Z vajíþek se vylíhne larva, která si zaþne tvoĜit cestiþku stĜedem rostliny, rostlina pak žloutne a kroutí se [12]. V neposlední ĜadČ patĜí mezi škĤdce þesneku také Molík þesnekový (Aerolepia assectella), jeho žlutozelené housenky s hnČdou hlavou a þernými teþkami vytváĜí v rostlinách chodbiþky a zaplĖují je trusem a tím dochází k zasychání rostliny [12]. 1.1.2 Skladování a zpracování þesneku ýesnek se po sklizni uchovává zavČšený ve skladech s natí v pletencích nebo svazcích. Doba dosoušení trvá 3 – 4 týdny. Vlhkost vzduchu by se mČla ve skladech pohybovat mezi 60 a 70 %. PĜi skladování je dĤležité intenzivní vČtrání a teplota od 0 do 5 °C. DĤležité je skladovat þesnek v dobrém stavu, bez viditelného poškození, zbavený neþistot a koĜenĤ. PĜi dodržení skladovacích podmínek lze þesnek skladovat 140 – 240 dní [1,12]. Prodloužit trvanlivost þesneku je možné jeho sušením. ýesnek se suší v podobČ stroužkĤ, jejich plátkĤ nebo mouþky. K sušení se nejþastČji používá horký vzduch nebo vakuové sušárny, své využití našly i mlékárenské sušárny. PĜi výrobČ sušeného mletého þesneku se pĜed vlastním sušením stroužky loupou a drtí. DobĜe vysušený þesnek se potom mele. Sušený þesnek je silnČ hydroskopický. PĜi sušení teplem a následným nevhodným skladováním dochází ke snižování úþinných látek, enzymĤ a zmČnČ barvy. Obsah celkových sirných látek v sušeném þesneku kolísá v závislosti na zpĤsobu sušení ve velmi širokém rozmezí. Kritická teplota pro ztrátu úþinných látek a inaktivaci enzymĤ je už 60 °C. Z tohoto dĤvodu se k sušení þesneku využívá stále þastČji lyofilizace, která spoþívá ve vakuovém odstranČní vody ze zmrazeného þesneku [1,19,20]. Mezi další produkty vyrábČné z þesneku patĜí þesnekové silice, þesneková šĢáva a þesnekové extrakty. Jen malá þást þesneku se zpracovává destilací s vodní párou, vzniká tak silice žlutooranžové barvy a charakteristického þesnekového zápachu. Silice má využití zejména ve farmacii, ménČ potom v potravináĜství. ýesnekové silice získávané destilací s
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
19
vodní párou obsahují pĜibližnČ stejné množství celkových sirných slouþenin jako thiosulfinátĤ, které se uvolĖují z þerstvČ homogenizovaných þesnekových stroužkĤ. ýastČji se þesneková šĢáva získává studeným lisováním. Takto získaná šĢáva však rychle hnČdne. Alkoholovou, olejovou nebo vodní macerací þesneku se vyrábí þesnekové extrakty. Extrakty se vyrábČjí máþením nakrájených þesnekových stroužkĤ v extrakþním þinidle. Po odstranČní extrakþního þinidla je extrakt zkoncentrován. U extraktĤ získaných olejovou macerací byl prokázaný 20 % zĤstatek celkových sirných slouþenin oproti þerstvé þesnekové šĢávČ. Takto získaný extrakt obsahuje pouze v tucích rozpustné sirné slouþeniny. Extrakty je možné i sušit [1,20,21]. 1.1.3 Druhy þesneku Dle botanického hlediska lze odrĤdy þesneku rozdČlit na nevybíhavé a vybíhavé [12]. Nevybíhavé odrĤdy, tzv. nepaliþáky (Obr. 3), mají stvol složený ze širších a užších listĤ. Na rozdíl od paliþákĤ nevybíhají do kvČtu. PČstují se snadnČji než paliþáky. Díky mČkkému stonku je lze snadno splétat do copĤ. Nepaliþáky se dČlí na širokolisté a úzkolisté. Širokolisté nepaliþáky jsou charakteristické tvorbou velkých cibulí, které jsou nafialovČlé nebo špinavČ bíle zbarvené. Vyznaþují se dobrou skladovatelností a výnosností. Vysazují se na podzim a patĜí sem odrĤdy Lukan, Mojmír a Benátþan. Úzkolisté nepaliþáky mají úzké ploché listy a úzké podlouhlé stroužky. Skladovatelnost je nadprĤmČrná, ale výnosy jsou podprĤmČrné. Vysazují se na jaĜe. PatĜí sem odrĤdy Záhorský, Dakar a Japo [12,18].
Obr. 3. Typ nepaliþák [15] Vybíhavé odrĤdy þesneku, tzv. paliþáky (Obr. 4), mají nafialovČlovou barvu. Jejich skladovatelnost i výnosovost je prĤmČrná. KvČtní stvol s pacibulkami narĤstá do velikosti až 2 m. OdrĤdy tohoto þesneku mají ménČ, ale vČtších stroužkĤ než odrĤdy nevybíhavé. Mají
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
20
také ménČ vnČjších slupek, obþas nemají žádné. To je zĜejmČ dĤvodem, proþ jsou paliþáky ménČ trvanlivé. Stroužky se vysazují na podzim. PatĜí sem odrĤdy Anin, Anton, Blanin, Dukát, Elin, Džambul, Jovan, Kleon, Ropal, Tantan a Tristan [10,12,22].
Obr. 4. Typ paliþák [15] ýeští a moravští pČstitelé doporuþují k pČstování na území ýeské republiky následující odrĤdy: Jovan, Džambul, Blanin, Lukan, Anton a Benátþan [23]. Doporuþovaná odrĤda Jovan (Obr. 5) je ozimý paliþák s pravidelnými stĜednČ velkými cibulemi bílofialové barvy. V cibuli bývá zpravidla 6 stroužkĤ, bez stroužkĤ stĜedních. Má velmi ostrou chuĢ. Další doporuþovanou odrĤdou je Džambul (Obr. 5). Jde o ozimý paliþák. Jeho cibule jsou pravidelné, kulovité a fialovČ zbarvené. Cibule obsahují 10 – 12 stroužkĤ [23].
Obr. 5. OdrĤdy þesneku Jovan a Džambul [24] NejvýnosnČjší odrĤdou v þeském sortimentu þesneku je odrĤda Lukan (Obr. 6). Jde o nepaliþák se stĜednČ velkými cibulemi fialové barvy. Cibule obsahují 10 – 17 stroužkĤ. DobĜe snáší pČstování v mokrých pĤdách. OdrĤda Blanin (Obr. 6) patĜí mezi ozimé paliþáky. Má
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
21
stĜednČ velké šedobílé až šedofialové cibule. UvnitĜ cibule se nachází 6 – 12 nepravidelnČ uspoĜádaných stroužkĤ. Je nejménČ napadaný škĤdcem Houbomilkou þesnekovou [23].
Obr. 6. OdrĤdy þesneku Blanin a Lukan [24] Další doporuþovanou odrĤdou je Anton (Obr. 7). Je to ozimý nepaliþák, který vytváĜí krátký stvol s pacibulkami. Na stĜednČ velkých šedobílých cibulích prosvítá fialová barva. Obsahuje 8 – 12 nepravidelnČ uspoĜádaných stroužkĤ. Je vyšlechtČn k vysoké odolnosti proti napadání viry. OdrĤda Benátþan (Obr. 7) patĜí mezi nepaliþáky. Benátþan je vhodný pro podzimní i jarní výsadbu. Jeho cibule jsou velké, bílé, s nepravidelnČ uspoĜádanými stroužky, kterých bývá až 17 [23].
Obr. 7. OdrĤdy þesneku Anton a Benátþan [24] Z pČstitelského hlediska se þesnek dČlí na odrĤdy jarní a odrĤdy zimní. Zimní odrĤdy se vysazují v záĜí nebo v Ĝíjnu a sklízí se zaþátkem léta. Jsou výnosnČjší než odrĤdy jarní, protože mají delší vegetaþní dobu. Jarní odrĤdy se vysazují brzy z jara, ihned jak rozmrzne pĤda a sklízí se v þervenci nebo v srpnu [10,18,25].
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
22
ýesnek lze rozdČlit podle barvy na dvČ skupiny. Prví skupinu tvoĜí odrĤdy bílé. SklizeĖ tohoto þesneku je pozdní, rostliny þesneku jsou odolné a stroužky mají pĜíjemné aroma. Druhou skupinou jsou rĤžové a fialové odrĤdy. Dozrávají rychleji než odrĤdy bílého þesneku, ale jsou horší kvality. ObtížnČ se uchovávají, a proto se musí ihned po sklizni spotĜebovat. Tento typ þesneku je ménČ pČstovaný [4]. Samostatnou skupinu tvoĜí þesnek medvČdí neboli þesnek divoký (Obr. 8). HojnČ se vyskytuje v celé EvropČ, v severní Asii, ale i jinde ve svČtČ. MedvČdí þesnek je divoce rostoucí druh, který se využívá jako léþivá a okrasná rostlina. ZároveĖvšak patĜí k oblíbeným pochutinám. V ýeské republice se stává stále populárnČjším [1,26]. MedvČdí þesnek se vyskytuje ve stinných, vlhkých, listnatých i smíšených lesích, kde roste volnČ nebo kolem cest a potokĤ. Optimální pĤdy pro jeho pČstování jsou mírnČkyselé až neutrální, písþité až kamenité, kypré a obohacené humusem s vyšším obsahem dusíku. TvoĜí rozsáhlé porosty, které pĜekrývají veškerou ostatní pĜízemní vegetaci. Dosahuje výšky 20 - 30 cm, kvČtenství nese 6 až 20 bílých kvČtĤ, které jsou smČstnány na vrcholu stvolu v hustý, plochý okolík. ýesnek medvČdí kvete od dubna do þervna v závislosti na nadmoĜské výšce. V tomto þase listy dorĤstají maximální velikosti, potom zaþínají žloutnout. MedvČdí þesnek se rozmnožuje jak vegetativnČ prostĜednictvím cibulek, tak generativnČ prostĜednictvím semen [27,28,29].
Obr. 8. ýesnek medvČdí [30] U medvČdího þesneku je možné sklízet listy, kvetoucí naĢ a cibulky, které mohou být použity jako salát, koĜení, nebo mohou být kulinárnČ upravované stejnČ jako zelenina. Listy se
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
23
sbírají þasnČna jaĜe, tedy pĜed rozkvČtem, kdy mají obsah úþinných látek nejvyšší. Cibule se pak sbírají na podzim [24]. U medvČdího þesneku se rozlišují dva poddruhy. Prvním poddruhem je ýesnek medvČdí pravý (Allium ursinum L. subsp. ursinum), který je charakteristický tím, že má drsné kvČtní stopky s velkým množstvím papil. Tento poddruh je rozšíĜený zejména v ýechách. Druhým poddruhem je ýesnek medvČdí ukrajinský (Allium ursinum L. subsp. ucrainicum), který má hladké kvČtní stopky bez papil. Tento poddruh je rozšíĜený zejména na MoravČa v severovýchodních ýechách [31]. ýesnek medvČdí patĜí do skupiny geofytĤ. Jako geofyty se oznaþují vytrvalé byliny s obnovovacími pupeny pod povrchem pĤdy, jež pĜežívají obvykle cibulemi, hlízami nebo oddenky [31]. ýesnek medvČdí obsahuje stejnČjako þesnek kuchyĖský velký podíl cysteinsulfoxidĤ, pĜedevším alliinu (0,05 – 0,12 % v cibulích a 0,005 % v listech). Obsahuje navíc i další cysteinsulfoxidy jako napĜíklad methiin, propiin a isoalliin. V medvČdím þesneku se stejnČ jako v þesneku kuchyĖském vyskytuje enzym alliináza [32,33]. Uchování medvČdího þesneku je obdobné jako u þesneku kuchyĖského. Listy, kvČty a cibule lze uchovávat v medu, v oleji nebo v octu. Listy a kvČty je možné také sušit [27]. MedvČdí þesnek je chuĢovČ jemnČjší než þesnek kuchyĖský, ale jeho léþivé úþinky jsou výraznČjší. MedvČdí þesnek pĜispívá k tzv. vnitĜní dezinfekci trávicího traktu a ozdravení stĜevní mikroflóry. Nápomocný je také pĜi infekþních prĤjmech a rozšiĜování cév. ýesnek povzbuzuje þinnost srdeþního svalu a pomáhá pĜi snižování krevního tlaku. Pomáhá také pĜi bolestech bĜicha, nadýmání a pĜi plicních a prĤduškových zánČtech. Snižuje cholesterol a pĤsobí žluþopudnČ. Napomáhá pĜi zklidnČní zánČtlivého onemocnČní slinivky a také pĜi þištČní ledvin a moþového mČchýĜe. Má protinikotinové úþinky. PĜi použití ve velkém množství však mĤže podráždit žluþník, vyvolat zvracení, prĤjmy nebo dokonce zánČty ledvin. Bylo dokázáno, že se jeho úþinnost zvyšuje, je-li podáván v teplém mléce. [34,35,36] MedvČdí þesnek je znám pro své antimikrobiální úþinky proti bakteriím a plísním. Pozitivní úþinek byl prokázán i proti bakterii Staphylococcus aureus, která se vyznaþuje vysokou odolností [35,37].
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
2
24
CHEMICKÉ SLOŽENÍ ýESNEKU
Obsah jednotlivých látek v þesneku závisí na odrĤdČ, pĤvodu, pĤdČ, podnebí, hnojení a ošetĜování rostlin. To platí zejména pro slouþeniny síry, jejichž obsah v závislosti na jmenovaných faktorech kolísá v rozmezí až 10 %. Mezi sirné látky vyskytující se v þesneku patĜí alliin, allicin, disulfidy, polysulfidy, ajoen, skordininy a další. K dalším základním složkám þesneku patĜí sacharidy, bílkoviny, lipidy, minerální látky, vitaminy, fenoly a flavinoidy, hormonální látky, bezsilná antibiotika, saponiny a adenosin [1,38]. Energetická hodnota þesneku se pohybuje v rozmezí 411 - 621 kJ.100g −1 [39,40].
2.1 Sirné slouþeniny Sirné slouþeniny jsou dĤležitou skupinou chuĢových a vonných látek, které ovlivĖují aroma potravin. ýasto bývají primárními vonnými látkami potravin rostlinného pĤvodu. Primární sirné slouþeniny vznikají z pĜíslušných prekurzorĤ enzymovými reakcemi pĜi poškození rostlinných pletiv. Prekurzorem tČchto látek je u þesneku derivát aminokyseliny cysteinu alliin. V þesneku je nejþastČji se vyskytující primární vonnou látkou diallyldisulfid. ýesnek se také vyznaþuje velkým množstvím sekundárnČ vznikajících aromatických látek. Tyto látky vznikají neenzymovými reakcemi až bČhem tepelného zpracování þesneku. PatĜí mezi nČ napĜíklad diallylsulfid, diallylthiosulfonát, allythiol, allylmethyldisulfid a vinildithiiny [41]. Problémem sirných slouþenin je jejich nestálost. Obsah síry se v þesneku pohybuje kolem 1 % v sušinČ, což odpovídá 0,35 % z þerstvé hmotnosti. Z toho tvoĜí zhruba 72 % alliin a allicin [1,19]. 2.1.1 Alliin Alliin je (+)-S-allyl-L-cystein-sulfoxid neboli allylcysteinsulfoxid (Obr. 9). Jeho název odvodil od latinského oznaþení þesneku Allium sativum chemik Theodor Wertheim. Alliin tvoĜí svazky bílých, jemných nepáchnoucích jehliþek, dobĜe rozpustných ve vodČ, nikoli však v organických rozpouštČdlech. Bylo dokázáno, že alliin jako výchozí látka má 2 homology a že frakce cystein-sulfoxid v þesneku se skládá ze tĜí složek: 85 % alliinu, 13 % S-methyl-L-cysteinsulfoxidu a 2 % S-propyl-L-cysteinsulfoxidu. Všechny tyto složky jsou
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
25
rozkládány enzymem alliinázou. Alliin se nevyznaþuje typickým štiplavým þesnekovým pachem, ten se projeví až po enzymatické pĜemČnČ na allicin. ýesnek obsahuje 2,4 g.kg −1 alliinu [1,2,14].
Obr. 9. Alliin Alliin je farmaceuticky neúþinná látka bez antimikrobiální aktivity. Vyskytuje se v nepoškozených cibulích þesneku. Alliin se pĜemČĖuje na allicin vlivem enzymu alliinázy (Obr. 10) [19,42].
Obr. 10. Syntéza allicinu [43] Enzym alliináza se uvolĖuje po mechanickém narušení rostlinných bunČk, kterým mĤže být maþkání, tĜení nebo krájení. Rozkladná reakce alliinu na allicin je velmi rychlá, pĜemČna probČhne bČhem nČkolika sekund. Funkce enzymu alliinázy spoþívá v pĜemČnČ neaktivních pĜedstupĖĤ typu alliinu na aktivní látky typu allicinu. Reakce probíhá pĜímým kontaktem alliinázy a alliinu. ObČ složky jsou však umístČné v odlišných bunČþných organelách. Alliin se nachází v cytoplazmČ a alliináza ve vakuolách. Teprve po poranČní bunČk dochází k enzymatické pĜemČnČ. Dojde k rychlému rozkladu alliinu za tvorby pyruvátu, amoniaku a alk(en)ylsulfenové kyseliny. Až tyto látky jsou nositely þesnekového aroma. PĜi optimálních podmínkách se pĜemČní až 80 % alliinu na allicin už za dvČ minuty. Aliináza je pĜítomná témČĜ ve všech rostlinách rodu Allium a i v nČkterých jiných rostlinách [1,14,21,41,42,44]. ýesnek je doporuþené vysazovat mezi jiné plodiny, za úþelem jejich ochrany proti škĤdcĤm a chorobám. Ve skuteþnosti je však napadán daleko þastČji než ostatní rostliny. DĤvodem je skuteþnost, že se v rostlinČ þesneku nalézá jen neúþinný prekurzor allicinu alliin. PĜi napadení þesnekové tkánČ niþí mikroorganismy membrány obklopující enzym alliinázu. Vznikající allicin mikroorganismy rychle inaktivuje. ZároveĖ dochází k reakci s okolními
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
26
bílkovinami vþetnČ alliinázy, þímž dochází k její destrukci. Díky tomu pĤsobí allicin pouze lokálnČ na malém množství þesnekové tkánČ [1,45]. 2.1.2 Allicin Allicin byl poprvé izolován v roce 1944 v laboratoĜi J. Ch. Canallita. Je to velmi nestabilní biologicky aktivní látka nažloutlé barvy, olejovité konzistence, þesnekovitého zápachu a štiplavé chuti. Tato látka je rozpustná ve vodČ pĜi 10 °C a snadno se mísí s organickými rozpouštČdly. Štiplavou chuĢ této látky je možné v potravinách zesílit pĜídavkem kyseliny chinové, která se získává z chininovníku. V þesneku se allicin jako takový nenachází. Vzniká až pĤsobením enzymu alliinázy na alliin. Jde o allyl-S(O)-S-allyl neboli diallylthiosulfinát (Obr. 11) [1,41,47].
Obr. 11. Allicin Allicin je hlavním nositelem antibiotických a Ĝady jiných úþinných vlastností þesneku. Jeho antibiotické vlastnosti závisí na pĜítomnosti kyslíku, který má na allicin inaktivaþní úþinek. Inaktivován je allicin také napĜíklad varem, zejména za alkalického pH a to za vzniku diallyltrisulfidu, diallyldisulfidu a allylmethyltrisulfidu. Allicin je pĜechodná velmi reaktivní slouþenina, která se velmi rychle rozkládá na jiné sirné slouþeniny. V cibulích þesneku se vyskytuje v množství 0,18 – 0,39 %. Není však jedinou úþinnou látkou þesneku, mezi další úþinné látky patĜí napĜíklad allylcystein, ajoen, skordininy a mnohé další [1,32,46,47,48]. 2.1.3 Disulfidy a polysufildy Disulfidy a polysulfidy jsou sirné látky, které v þesneku vznikají pĜi enzymatické pĜemČnČ alliinu na allicin. Jsou to látky, které zpĤsobují zápach a nepĜíjemné organoleptické vlastnosti. Jako první byl izolován diallyldisulfid. Diallyldisulfid je nažloutlá olejovitá tekutina, mísící se s organickými rozpouštČdly. Je tČkavČjší než allicin a uplatĖuje se pĜi tvorbČ krevního barviva hemoglobinu. Dále dipropyldisulfid a diallyltrisulfid, následnČ byly izolovány i rĤzné diallyltetrasulfidy. Ve vodném polárním prostĜedí se allicin pĜemČĖuje za tvorby diallylthiosulfonátu (tzv. pseudoallicinu) a diallyldisulfidu, který dále poskytuje diallylsulfid a diallyltrisulfid [1,2,4,41].
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
27
2.1.4 Ostatní sirné látky K dalším sirným látkám, které se v þesneku vyskytují, patĜí ajoen. Ajoen byl nalezen Blockem roku 1984 jako rozkladný produkt allicinu. Jeho název je odvozen ze španČlského pojmenování þesneku „ajo“. Ajoen se tvoĜí z allicinu v nepolárním prostĜedí, napĜíklad pĜi smažení v oleji nebo po umístČní do alkoholu. Ve vodČ je ajoen stabilní. Ajoen je smČsí dvou izomerĤ, vyskytuje ve formČ cis i trans. PĤsobí antitromboticky, antikarcinogennČ, proti plísĖovým infekcím na kĤži a proti parazitĤm. V nepolárním prostĜedí vznikají z allicinu také další látky jako napĜíklad vinyldithiin a rĤzné smČsi sulfidĤ [1,47,49,50]. Další skupinou sirných látek jsou skordininy, jde o komplexní glukosinoláty. Poprvé byly izolovány v Japonsku u paliþáku odrĤdy A. scorodoprasum, odtud také pochází jejich název. Skordininy mají antibiotický úþinek, který je však menší než u allicinu. Jde také o látky mající schopnost potlaþit agregaci trombocytĤ [1]. Fermentací þesneku vzniká z allicinu allylcystein, který je ochranným faktorem jaterních bunČk a má brzdící úþinek na rĤst bunČþných kultur z rakoviny prostaty [2]. Na aroma tepelnČ zpracovaného þesneku se podílejí degradaþní produkty allicinu thiosulfináty, zejména diallylsulfid, diallylthiosulfonát, allythiol, allylmethyldisulfid a vinildithiiny. Za vyšších teplot charakteristických pro peþení nebo smažení vznikají zejména dithiolany a trithiolany, dále také trithiepany a tetrathiepany [41]. Mezi další látky sirné povahy patĜí oxid siĜiþitý, merkaptany, monosulfidy, oligosulfidy a další thiosulfináty [1].
2.2 Voda Významný podíl na hmotnosti þesneku tvoĜí voda. Ve vodČ jsou rozpuštČné ostatní složky. Na obsahu vody závisí i doba skladovatelnosti, protože zelenina s vysokým obsahem vody má skladovací dobu kratší. Voda se podílí na pĜepravČ živin z pĤdy do místa její spotĜeby a na transportu fotosyntézou vytvoĜených asimilátĤ z místa jejich produkce do rezervních pletiv [10]. ýesnek je možné skladovat pomČrnČ dlouhou dobu. Tomu napomáhá i þásteþná ztráta vody pĜi dosoušení pĜed vlastním skladováním. Obsah vody v þesneku je dán zejména jeho odrĤdou, zralostí a pČstebním prostĜedím a pohybuje se v rozmezí 56 – 78 % [12,51].
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
28
2.3 Sacharidy V rostlinách se pomocí nČkterých jednoduchých sacharidĤ pĜenáší energie získaná z fotosyntézy, ta je v nich obsažena do doby, než dojde k jejich rozkladu na jednodušší složky nebo až na pĤvodní prvky, kterými jsou oxid uhliþitý a voda [10,52,53]. Polysacharidem vyskytujícím se v þesneku je inulin, který se skládá z molekul fruktózy, jako koncovou jednotku obsahuje D-glukózu. Tyto látky se nazývají glukofruktany a jejich obsah se v jedlém podílu þesneku pohybuje od 9 do 16 %. Glukofruktany se Ĝadí mezi nevyužitelné polysacharidy, které tvoĜí souþást vlákniny potravy, protože se nehydrolyzují v trávícím systému þlovČka. Glukofruktany jsou také rĤstovým faktorem bifidobakterií v tlustém stĜevČ [1,52]. ýesnek obsahuje asi 1 % vlákniny, která podporuje þinnost celého trávicího traktu þlovČka. Strava s vysokým obsahem vlákniny pĜíznivČ ovlivĖuje prĤchod tráveniny stĜevem, snižuje resorpci tukĤ a cholesterolu, zpomaluje vstĜebávání cukrĤ do krve, pomáhá v boji proti obezitČ, pozitivnČ pĤsobí pĜi zácpČ, hemeroidech a je považována za prebiotikum [1,54,55,56].
2.4 Saponiny Dále se v þesneku vyskytují saponiny. Saponiny þesneku jsou odvozené od fytosterolu sitosterolu. Saponiny jsou rĤznorodou skupinou heteroglykosidĤ vyskytujících se pĜevážnČ v rostlinách. Mají lipofilní (aglykon) a hydrofilní þást. Aglykony saponinĤ jsou steroidní slouþeniny nebo triterpeny. Na tento aglykon je vázán jeden nebo více cukerných zbytkĤ. Navázaným cukrem bývá nejþastČji L-arabinóza, D-glukóza, D-mannóza, D-galaktóza a Dglukuronová kyselina. Saponiny se v þesneku vyskytují v množství 0,001 mg.100g −1 . V organismu mají imunologickou funkci, likvidují plísĖové a kvasinkové infekce. Je jim také pĜiþítán hemolytický úþinek. StejnČ jako selenové slouþeniny mají i saponiny antikarcinogenní charakter. Saponiny se také podílí na toxických úþincích þesneku pĜi jeho vyšší konzumaci [2,21,38,41,57,58].
2.5 Bílkoviny Bílkoviny jsou dĤležitou souþástí všech rostlinných bunČk. ýesnek obsahuje asi 1,8 % bílkovin. Bílkoviny þesneku jsou složené z následujících aminokyselin: glycinu, alaninu, va-
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
29
linu, leucinu, isoleucinu, kyseliny asparagové, kyseliny glutamové, cysteinu, methioninu, fenylalaninu, lyzinu, argininu, histidinu, serinu, threoninu, prolinu, tryptofanu a tyrozinu (Tab. 1). Nejvíce je zastoupená aminokyselina arginin. Arginin je aminokyselina, která patĜí k semiesenciálním aminokyselinám, protože u rychle rostoucích organismĤ (zejména malých dČtí) se nČkteré neesenciální aminokyseliny stávají esenciálními [1,10,22]. Tab. 1. PrĤmČrný obsah aminokyselin v þesneku [12] Aminokyselina Glycin Alanin Valin Leucin Izoleucin Kys. asparagová Kys. glutamová Cystein Methionin Fenylalanin Lyzin Arginin Histidin Serin Threonin Prolin Tryptofan Tyrozin
PrĤmČrný obsah (mg.g −1 ) 0,96 – 1,09 0,66 – 1,37 0,54 – 2,43 0,47 – 1,44 0,24 – 0,93 1,31 – 2,36 1,63 – 2,70 0,00 – 0,32 1,77 – 2,30 0,29 – 0,86 1,05 – 2,27 4,50 – 5,95 0,61 – 8,30 0,83 – 1,18 1,53 – 10,1 0,05 – 1,18 0,61 – 1,20 0,80 – 1,47
2.6 Lipidy Lipidy se v þesneku vyskytují jen v nepatrném množství, jejich obsah je pouze 0,06 – 1 %. Korejští vČdci zjistili v þerstvém þesneku obsah lipidĤ v rozmezí 310 – 342 mg/100g. Lipidy þesneku jsou složeny z neutrálních lipidĤ (36,4 – 43,5%), kde pĜevládají triacylglyceroly (80,5 – 83,6%); dále glykolipidĤ (20,3 – 24,3%) a fosfolipidĤ (36,2 – 39,3%) tvoĜených z více než 85% fosfatidylcholiny a fosfatidylethanolaminy. K hlavním mastným kyselinám v þesneku se Ĝadí kyselina linolová, palmitová, olejová a Į-linolenová [1,59].
2.7 Vitaminy Vitaminy jsou nízkomolekulární slouþeniny, které jsou do organismu dodávány potravou. Vitaminy jsou nezbytné pro látkovou pĜemČnu a regulaci metabolismu þlovČka. Jde o látky
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
30
s rĤznou chemickou strukturou. ýesnek je v þerstvém stavu dobrým zdrojem vitaminĤ. Krytí potĜeby vitaminĤ je však nedostateþné, protože je þesnek konzumován jen v malém množství. V þesneku se vyskytují vitaminy B 1 , B 2 , B 3 , B 5 , B 6 , C, A a E [1,52]. Vitamin B1 neboli thiamin, se Ĝadí k nejménČ stálým vitaminĤm. V þesneku se vyskytuje v množství asi 0,03 – 0,28 mg.100g-1. Vitamín B1 se úþastní enzymatických reakcí v organismu a je podstatným faktorem pro stabilní nervový systém. Je dokázáno, že vitamin B1 obsažený v þesneku se vstĜebává rychleji než vitamin B1 z jiných zdrojĤ. Je také rychleji vyluþován moþí [1,52,60]. Vitamin B2 neboli riboflavin, je termostabilní vitamin, rozkládá se však svČtlem. Je koenzymem oxidaþnČ-redukþních enzymĤ. Podporuje také látkovou výmČnu. V þesneku se vitamin B2 vyskytuje v množství asi 0,03 mg.100g-1 [39,60,61]. Vitamin B3 neboli niacin (tzv. nikotinamid), se uplatĖuje jako koenzym v metabolizmu pĜi dekarboxylacích a transaminacích aminokyselin. Tento vitamin se v þesneku vyskytuje v množství asi 0,12 – 4,0 mg.100g-1 [1,52,65]. Vitamin B5 neboli kyselina pantotenová, je souþástí koenzymu A, jedné z ústĜedních slouþenin metabolismu sacharidĤ, lipidĤ a aminokyselin. V þesneku se vyskytuje v množství asi 0,25 mg.100g-1 [1,61]. Vitamin B6 neboli pyridoxin se úþastní metabolických reakcí aminokyselin a také glykolýzy. Podílí se na metabolismu nervové soustavy. ýesnek obsahuje pomČrnČ malé množství tohoto vitaminu asi 0,03 – 0,08 mg.100g-1 [1,61]. Vitamin C neboli L-askorbová kyselina a L-dehydroaskorbová kyselina. Vitamin C se podílí na biosyntéze polysacharidĤ, adsorpci a transportu Fe, transportu Na, Cl a Ca iontĤ a na metabolismu cholesterolu. PĤsobí na zvyšování odolnosti organismu a také pĜi syntéze adrenalinu a žluþových kyselin. Vitamin C má antioxidaþní charakter. V þesneku se vyskytuje v širokém rozsahu 16 – 66,5 mg.100g-1 [1,23,61]. Vitamin A je úþinný pĜi syntéze bílkovin a proti šeroslepotČ. Vitamín A také reguluje látkovou výmČnu a podporuje adaptaci zraku na svČtelné rozdíly a ostrost vidČní. V þesneku se nachází ve formČ svého provitaminu A, tedy jako ȕ-karoten. Jeho obsah se v þesneku pohybuje kolem 8,0 mg.100g-1 [1,4,23,61].
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
31
Vitamin E spolu s ȕ-karotenem a koenzymy Q chrání strukturu a integritu bunČþných biomembrán. StejnČ jako vitamin C je i vitamin E dobrým antioxidantem. V þesneku se vyskytuje v množství kolem 0,10 mg.100g-1 [1,52,61].
2.8 Minerální látky Jako minerální látky se oznaþují všechny prvky, které se nachází v potravinách kromČ prvkĤ organogenních (uhlík, kyslík, vodík a dusík). Na využitelnost minerálních látek má vliv forma jejich vazby na ostatní složky. Minerální látky pĜítomné v organických vazbách bývají lépe využitelné než minerální látky pĜítomné v anorganické podobČ [52,61]. Minerální látky rostliny pĜijímají z pĤdy prostĜednictvím koĜenového systému. ýesnek je na minerální látky bohatý (Tab. 2), obsahuje jich až 0,5 % [1]. Tab. 2. Obsah minerálních látek þesneku [12] Složka Vápník Železo Sodík HoĜþík Fosfor Draslík Zinek Síra MČć Selen Jod
PrĤmČrný obsah (mg.kg-1) 510 12,5 84 219 2590 4360 11,3 300 0,6 0,02 0,5
Obsahuje velké množství draslíku, fosforu, vápníku, hoĜþíku a síry. V þesneku je síra obsažená zejména ve formČ diallyldisulfidu. Síra je velice dĤležitá, protože vstupuje do mnoha biochemických reakcí organismu, zejména do neutralizace toxinĤ. NČkteré slouþeniny síry obsažené v þesneku podporují vznik enzymĤ, které chrání tČlo pĜed vznikem rakoviny [23,63]. Významný je také vysoký obsah selenu a jodu, který souvisí s Ĝadou farmaceutických úþinkĤ. Selen se uplatĖuje pĜi metabolismu jodu. Má antikarcinogenní úþinky a také zmírĖuje toxické úþinky rtuti, kadmia, arsenu, olova a teluru. ýesnek má schopnost organicky vázaný selen hromadit. V þesneku se nachází ve znaþném množství i jod. Jod v organismu zod-
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
32
povídá za tvorbu tyroxinu ve štítné žláze, který Ĝídí látkovou výmČnu všech tČlesných bunČk [1,13,61]. Mezi další prvky, jež se v þesneku nachází, patĜí: sodík, železo, zinek, mangan a chrom [1].
2.9 Enzymy Enzymy jsou látky bílkovinné povahy, které urychlují biochemické pochody. Podílí se jak na pĜemČnČ jednoduchých látek na složitČjší, tak i na degradaci složitČjších látek na látky jednodušší. Úþastní se na celkovém udržování vnitĜní rovnováhy bunČk. Enzymy vykazují reakþní nebo substrátovou specifitu a velmi vysokou úþinnost [64,65]. V þesneku se ve vakuolách vyskytuje enzym alliináza (tzv. alliin-lyáza), který se úþastní pĜemČny alliinu a allicin. Jde o látku glykoproteinové povahy, která se inaktivuje varem po 2,5 minutách. Alliináza pĤsobí optimálnČ pĜi teplotČ 37 °C a pH 5,8 [1,44]. PĜi stavbČ a štČpení sacharidĤ v þesneku pĤsobí Ĝada specifických enzymĤ jako je polyfruktosidáza a invertáza, která štČpí sacharózu a rafinózu dále také pektinesteráza a transfruktosidáza, která zodpovídá za viskozitu þesnekové šĢávy [1]. Enzym argináza, který se v þesneku vyskytuje, odbourává aminokyselinu arginin. Na snižování lipidĤ a cholesterolu v krvi se podílí v þesneku se vyskytující enzym lipáza [1]. Tvorbu aromatických látek þesneku zajišĢuje enzym fenylalaninamoniumlyáza. Polyfenoloxidáza oxiduje trifenoly a spoleþnČ s peroxidázou se podílí na zmČnČ barvy a ztrátČ úþinnosti u sušeného þesneku [1]. Dalším enzymem obsaženým v þesneku je deoxyribonukleáza, která štČpí nukleové kyseliny v bunČþném jádru. ýesnek obsahuje také významné množství lysozymu, který rozkládá bunČþné stČny grampozitivních a nČkterých gramnegativních bakterií [1]. Mezi další enzymy obsažené v þesneku patĜí, kataláza, deoxyribonukleáza, adenosintrifosfatáza, alkoholdehydrogenáza, superoxiddismutáza, fosfoglukoisomeráza, hexokyanáza, glutamylpeptidáza, Ȗ-L-glutamyltranspeptidáza, aj [1].
2.10 Fenoly a flavonoidy Fenoly mají na aromatickém kruhu jednu až tĜi hydroxylové funkþní skupiny v rĤzných polohách. Jde o velice heterogenní skupinu slouþenin. UplatĖují se jako vonné a chuĢové
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
33
látky a jako pĜírodní barviva. NČkteré fenoly vykazují výrazné biologické úþinky a Ĝadí se proto mezi obranné látky rostlin. Rostlinné polyfenoly pĜedstavují významnou þást antioxidantĤ pĜítomných v naší potravČ díky své schopnosti reagovat s volnými radikály mastných kyselin a kyslíku. NČkteré polyfenoly mohou ve vysokých koncentracích vykazovat i nepĜíznivé úþinky jako je mutagenní nebo strumigenní aktivita [41,66,67,68]. Flavonoidní látky jsou rozsáhlou skupinou rostlinných fenolĤ obsahující v molekule dva benzenové kruhy spojené tĜí uhlíkovým ĜetČzcem C 6 - C 3 - C 6 . Podle stupnČ oxidace na C 3 se dČlí na katechiny, leukoanthokyanidiny, flavonony, flavononoly, flavony, flavonoly a anthokyanidiny (Obr. 12). S výjimkou antokyanĤ jsou málo pestrobarevné, jsou spíše svČtlé až citronovČ žluté [58,62].
Obr. 12. Obecná struktura flavonoidních látek Od roku 2001 bylo dosaženo velkého pokroku v poznání výskytu, chemické struktury, fyziologického významu a metabolismu rostlinných fenolĤ a polyfenolĤ. Je prokázané, že tyto látky mají synergický úþinek. ýasto se projevují antioxidaþní aktivitou, která pĜevyšuje celkovou antioxidaþní kapacitu vitamínu C nebo vitamínu E a karotenoidĤ vyskytujících se v dané potravinČ [69]. Flavonoidy tvoĜí velkou skupinu fytochemických látek. Z flavonoidĤ byly v þesneku izolovány antokyany a kvercetin [1,70]. Anthokyanidiny neboli anthokyany jsou velmi rozsáhlou skupinou rostlinných barviv. Jako souþást jejich molekul se vyskytuje pČt sacharidĤ; D-glukóza, L-rhamnóza, D-galaktóza, D-xylóza a L-arabinóza. Cukr se nejþastČji váže v poloze C3 a C5. Rostlinám udČlují oran-
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
34
žové, þervené, fialové a modré zbarvení. V rostlinných buĖkách jsou lokalizovány ve vakuolách. Barviva jsou pĜi technologických operacích málo stabilní, probíhají u nich vratné i nevratné zmČny a mají antioxidaþní charakter. Jejich barva je závislá na pH prostĜedí. V kyselém prostĜedí mají barvu þervenou, pĜi pH kolem 4 se zcela odbarvují, pĜi dalším snižování pH se barví modĜe. V podstatČ fungují jako acidobazické indikátory [25,58,62]. Kvercetiny patĜí mezi flavonoly. Flavonoly jsou nositelé žluté barvy. PatĜí mezi nČ také napĜíklad kemferol a myricetin. NejþastČji se vyskytují jako glykosidy a þasto doprovází anthokyany. Obsah kvercetinĤ je v sušinČ þesneku kolem 0,0023 %. Struktura kvercetinu je zobrazena na Obr. 13 [58,67].
Obr. 13. Kvercetin Kvercetin má protizánČtlivý úþinek, který pomáhá zmírĖovat alergické reakce dýchacího ústrojí, kožní projevy a zánČtlivé poruchy kloubĤ [70].
2.11 Bezsirná antibiotika Studium bezsirných antibiotik má velký význam, protože mají stabilní charakter. Mezi bezsirná antibiotika patĜí v þesneku garlicin a allistatin. Garlicin je látka se silným antibiotickým úþinkem. Vykazuje vysokou úþinnost proti Escherichia coli a mléþným bakteriím. Allistatin má silný antibiotický úþinek proti Staphylococcus aureus a Escherichia coli. Je úþinný i pĜi zĜedČní 1 : 50 000 [1].
2.12 Hormonální látky Fytohormony neboli rostlinné hormony jsou obecnČ chápány jako endogenní signální molekuly zodpovČdné za pĜenos informací mezi pletivy a orgány. Fytohormony þesneku pĤsobí jako regulátory rĤstu a katalyzátory biochemických reakcí. Zastupují je zejména gibereliny a lektiny. Gibereliny slouží jako stimulátory rĤstu a vyskytují se v celé rostlinČ. Lekti-
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
35
ny jsou rozpustné proteiny, které vykazují imunologické pĤsobení. Ve vČtšinČ zeleniny mají toxický úþinek, v þesneku, cibuli, póru a rajþatech se však považují za netoxické. V þesneku se lektiny vyskytují v množství 0,5 – 2 g.kg −1 [1,10,41,71].
2.13 Adenosin Adenosin je jedním ze základních nukleosidĤ. Základní stavební jednotkou adenosinu je purinová dusíkatá báze adenin, která je spojená N-glykosidovou vazbou s pČtiuhlíkatým cukrem D-ribózou [65,72]. V þesneku se adenosin nachází ve vysokém množství 0,3 g.kg −1 . Tato látka má pĜíznivý vliv na krevní tlak, prokrvení a podobnČ jako skordininy se podílí na zpomalování agregace trombocytĤ. Dále ovlivĖuje krevní tlak, krevní obČh, pružnost cévních stČn, krevní srážlivost, odbourávání tukĤ, tvorbu hormonĤ a také zvyšuje imunitu. Funguje také jako pĜenašeþ biologických látek napĜ. cyklický adenosinmonofosfát (cAMP), jako pĜenašeþ fytohormonĤ do buĖky, adenosintrifosfát (ATP), v biosystémech pĤsobí jako univerzální pĜenašeþ energie, 3-fosfoadenosin-5-fosfosulfát (PAPS), který pĜenáší zbytky kyseliny sírové a v neposlední ĜadČ také S-adenosin-methionin (SAM), který zavádí methylové skupiny do vhodných substrátĤ [1,2,74]. Adenosin není z bČžných potravin trávicím traktem pĜijímán. Z þesnekové silice je však pĜijímán dobĜe, dĤvodem je pĜítomnost cystein-sulfoxidu, který funguje jako doprovodná látka [1,74].
2.14 Silice Silice jsou tČkavé esenciální oleje, které produkují nČkteré rostliny. SvĤj význam uplatĖují pĜi ochranČ pĜed mikrobiálními, houbovými a živoþišnými patogeny, ale i pĜed hmyzem, ptáky, savci a pĜi konkurenþních vztazích rostlin. ýesneková silice patĜí k jedné z nejznámČjších. Hlavní látkou þesnekové silice je diallyldisulfid, který je nositelem charakteristického pachu þesneku. ýesneková silice obsahuje 60 % diallydisulfidu, 20 % diallyltrisulfidu, 6 % allylpropyldisulfidu a 4 % diallyltetrasulfidu. Silice se vyznaþuje vyšší toxicitou než samotný alliicin nebo celý þesnek. Silice silnČ dráždí kĤži a zpĤsobuje nekrózy. Její antibiotický úþinek je slabší než u allicinu [1,19,41].
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
3
36
ZDRAVOTNÍ ÚýINKY ýESNEKU
ýesnek byl znám jako léþivo už 3000 let pĜ. n. l, patĜí k nejstarším léþivým rostlinám. Již na egyptských svitcích se dochovaly recepty z þesneku proti desítkám chorob. Má široké spektrum úþinkĤ. NČkteré látky þesneku mají podpĤrný úþinek, a mohou se uplatnit pĜi dlouhodobé léþbČ chronických onemocnČní. ýesnek pĤsobí v tČle zhruba tak dlouho, dokud trvá jeho aroma uvolĖované z tČla dechem a potem. Tepelným opracováním ztrácí þesnek i více jak 90 % svých úþinných látek [1,2,75,76]. VČdecký výzkum léþivých úþinkĤ þesneku zaþal v druhé polovinČ 19. století svou prací Louis Pasteur, který v roce 1858 zaznamenal jako první antibakteriální vlastnosti þesneku na salmonely a Escherichia coli. PozdČji byl þesnek v rámci mnohých výzkumĤ použit k léþbČ úplavice, epidemiologických onemocnČní a jako prevence onkologických onemocnČní. Už Hippokrates, považovaný za otce medicíny, používal þesnek jako zásadní složku svých léþebných metod [20,22,77]. ýesnek je úþinný jako antiseptikum (protimikrobiální látka aplikovaná na živou tkáĖ ke snížení rizika infekce nebo sepse), vermifugum (vypuzuje parazity), antihelmintikum (úþinný proti onemocnČním vyvolaným cizopasnými þervy), antitoxikans (proti produktĤm mikroorganismĤ), antikancerogens (pĤsobí proti vzniku rakoviny), afrodiziakum (zlepšením krevního obČhu a cirkulace krve pohlavním ústrojím, þesnek také zvyšuje produkci enzymu, který ovlivĖuje mechanismus ztopoĜení), stomachikum (povzbuzuje chuĢ k jídlu, žaludeþní lék), caustikum (leptá kĤži), derivans (proti nervovým bolestem) a jako repelent (odpuzuje hmyz) [1,14]. ýesnek se také hojnČ používá k tzv. vnitĜní desinfekci a jako prevence proti pĜíznakĤm nachlazení, chĜipky a pro posílení imunity. PĜi chorobách dýchací soustavy se þesnek osvČdþuje jako prevence i jako významný pomocník pĜi léþbČ [76,78,79]. Antibiotická a jiná léþebná úþinnost þesneku je úmČrná k obsahu sirných slouþenin þesneku. Sirné slouþeniny þesneku posilují pĜirozené sirné látky vyskytující se v játrech. Sirné látky mají v játrech velký význam, protože jsou souþástí jejich þistícího mechanismu. OdstraĖují rĤzné druhy nežádoucích látek, jako jsou nevyužité zbytky potravin, chemické
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
37
složky, léky a dokonce i radioaktivní prvky. ýesnek také podporuje pocení, þímž napomáhá odstranČní toxinĤ z tČla [13,38].
3.1 Antimikrobiální úþinek Hlavními aktivními antimikrobiálními látkami þesneku jsou slouþeniny síry. Mezi sirné antibioticky úþinné látky þesneku patĜí zejména allicin, diallydisulfid a diallyltrisulfid. K antimikrobiální þinnosti pĜispívají i nČkteré další látky þesneku, které síru neobsahují, jako napĜíklad látka antibiotické povahy garlicin, fenolické slouþeniny nebo saponiny [11,48]. Látky s antibiotickým úþinkem vyskytující se v þesneku se nazývají fytoncidy. Již ve velice malém množství mají tyto látky antibiotický úþinek proti bakteriím, plísním, virĤm a nČkterým parazitĤm. Vyskytují se pĜedevším v cibulích þesneku, ménČ potom v jeho nati a vegetaþních pacibulkách. TémČĜ bez antibiotického úþinku jsou slupky cibulí i stroužkĤ. NejvýznamnČjším antibiotikem þesneku je allicin. O nČco slabší antibiotický úþinek má garlicin. Allicin také zesiluje úþinek antibiotik, jako jsou streptomycin a chloramfenikol. Antibiotický úþinek závisí zejména na odrĤdČ þesneku [1,2,4,11]. Antibiotické slouþeniny þesneku mají oproti klasickým antibiotikĤm také tu výhodu, že jsou pro pĜirozenou symbiotickou mikroflóru neškodné. Na rozdíl od klasických antibiotik na þesnekové látky antibiotické povahy nevzniká u mikroorganismĤ rezistence. Tepelnými úpravami þesneku se antibiotický úþinek inaktivuje, dokonce se pak þesnek mĤže stát stimulátorem nČkterých bakterií a plísní [1,2,21]. Další výhodou fytoncidĤ þesneku oproti klasickým antibiotikĤm spoþívá v tom, že fytoncidy þesneku nemají žádné vedlejší úþinky, neškodí ani pĜi dlouhodobém užívání a na rozdíl od klasických antibiotik posilují imunitní systém. ýesnek stimuluje buĖky imunitního systému k boji s bakteriemi napadajícími tČlo. Laboratorní testy prokázaly, že þesnek je úþinný proti širokému spektru bakterií, zatím co klasická antibiotika úþinkují pouze na urþitý druh bakterií. ýesnek však nemĤže nahradit antibiotika v pĜípadČ tČžkých infekþních onemocnČní, protože má slabší úþinek. Odpovídající množství penicilinu je zhruba desetkrát silnČjší než stejné množství antibiotika þesneku [13]. ýesnek pĤsobí proti gramnegativním i grampozitivním bakteriím. Aerobní bakterie jsou vĤþi allicinu citlivČjší než bakterie anaerobní. Baktericidní schopnost je þasto doprovázená poruchou schopnosti mikroorganismĤ produkovat toxiny. PĜíkladem je pĜídavek þesneku
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
38
do masných výrobkĤ, potlaþí se tak produkce botulotoxinu, který produkuje bakterie Clostridium botulinum. Velice citlivý na þesnek je také pĤvodce smrtelného onemocnČní antraxu Bacillus anthracis nebo pĤvodce tuberkulózy Mycobacterium tuberculosis. Kmeny bakterií, vĤþi kterým je þesnek úþinný jsou Pseudomonas, Proteus, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella, Salmonella, Micrococcus, Bacillus subtilis, Mycobacterium a Clostridium, citlivost vybraných kmenĤ bakterií k allicinu uvádí Tab. 3 [1,2,48]. Tab. 3. Citlivost vybraných kmenĤ bakterií k allicinu [43] Bakteriální kmen Escherichia coli Staphylococcus aureus Pseudomonas aeruginosa Proteus mirabilis Klebsiella pneumoniae
Koncentrace allicinu (LD50 ȝg.ml-1) 15 12 15 15 8
Baktericidní efekt þesneku je možné uplatnit pĜi chorobách sliznice ústní dutiny, dýchacích cest, zánČtu mandlí a prĤdušek. Upravuje a stabilizuje mikroflóru zažívacího ústrojí a niþí patogenní bakterie. Z 560 známých kmenĤ obávaného Staphylococcus aureus jich dokáže svými úþinky inaktivovat více než 500 [1,76]. ýesnek je úþinný proti širokému spektru kvasinek a plísní. Úþinnou látkou je allicin, dialllylsulfid a ajoen. Ajoen má vČtší antimykotický úþinek než allicin. Druhy kvasinek a plísní, vĤþi kterým je þesnek úþinný jsou Candida, Trichophyton, Torulopsis, Rhodotorula, Cryptococcus, Aspergillus a Trichosporon. Bylo dokázáno, že vodní extrakt þesneku již v malé koncentraci (1 : 32 - 1 : 40) brzdí rĤst patogenních plísní, jako jsou Coccidioides iritis, Auxarthron zufiianum, Uncinocarpus resii, které jsou pĤvodci kokcidiózy. Další studie prokázaly, že allicin je úþinný proti plísni Histoplasma capsulatum, která zpĤsobuje nemoc podobnou tuberkulóze [48,80]. Proti parazitĤm se uplatĖují zejména allicin a ajoen, ale i nČkteré další sirné látky þesneku. Spektrum pĤsobení proti parazitĤm sahá od roupĤ pĜes škrkavky až po tasemnice. Úþinná látka allicin pĤsobí na þervy nejprve pozitivnČ a vytlaþuje je tak do dolní þásti stĜev. Vyšší dávky þesneku pak zpĤsobí jejich ochrnutí a tím þervy pĜestanou klást odpor pĜi vypuzování. Tento poznatek je aplikovatelný i ve veterinární medicínČ. Profesor Mirelman z Weizmannova vČdeckého institutu v Izraeli zjistil, že je þesnek úþinný také na améby zpĤsobující amébickou dyzenterii [1,13,48,75].
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
39
Antivirový úþinek þesneku mají sirné slouþeniny allicin, diallyltrisulfid, ajoen, ale také nesirná slouþenina kvercetin. Druhy virĤ, vĤþi kterým je þesnek úþinný jsou Herpes simplex virus, viry chĜipky A a B, lidský cytomegalovirus, virus vezikulární stomatitidy, Rinovirus, virus lidské imunodeficience (HIV), virus virové pneumonie a Rotaviry [48].
3.2 Antioxidaþní úþinek Antioxidaþní aktivita rodu Allium je nejvíce pĜisuzována sirným slouþeninám a jejich prekurzorĤm. Hlavními antioxidaþními látkami þesneku je allicin, diallyldisulfid a diallyltrisulfid. Bylo prokázáno, že allicin pĤsobí jako antioxidant pouze v nízkých koncentracích, ve vyšších koncentracích mĤže pĤsobit jako prooxidant. VČtšina fytochemických látek má vysoce úþinné antioxidaþní vlastnosti. Antioxidaþní úþinek je charakterizován schopností neutralizovat volné radikály. Volné radikály jsou nestabilní molekuly, které poškozují tkáĖové buĖky. Antioxidaþní úþinek fytochemických látek snižuje rizika vzniku rakoviny a aterosklerotického srdeþního onemocnČní tím, že chrání LDL cholesterol pĜed oxidací. Mezi další látky, které se v þesneku vyskytují a mají antioxidaþní charakter, patĜí také napĜíklad vitamin C, vitamin E, ȕ-karoten, selen a polyfenolické látky [70,81,82,83]. Extrakty z þerstvého þesneku obsahují mnoho antioxidaþních složek. Mezi tyto látky patĜí ve vodČ rozpustné organosírové slouþeniny, v lipidech rozpustné organosírové složky a flavonoidy. Dlouhodobou extrakcí þesneku extrakt dostává antioxidaþní vlastnosti tím, že modifikuje nestabilní molekuly antioxidaþním úþinkem a zvyšuje se v nČm koncentrace stabilních a vysoce biologicky využitelných ve vodČ rozpustných organosírových slouþenin, jako napĜíklad S-allylcysteinu a S-allylmerkaptocysteinu. Antioxidaþní úþinek þesnekového extraktu spoþívá v tom, že odstraĖuje reaktivní formy kyslíku, zvyšuje hladinu bunČþných antioxidaþních enzymĤ superoxiddismutázy, katalázy a glutathionperoxidázy a zvyšuje koncentraci glutathionu v buĖkách [84,85].
3.3 Úþinek þesneku na jednotlivá onemocnČní 3.3.1 Úþinek na srdce a krevní obČh Srdeþní choroba je výsledkem vČkem se stupĖující degradace krevního obČhu. Postupnou degradaci zpĤsobuje životní styl, který zahrnuje vlivy, které na organismus pĤsobí negativnČ. Mezi tyto vlivy patĜí sedavý zpĤsob života, špatná životospráva, nezdravá strava a ve
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
40
velké míĜe i stres. PĜíþinou vzniku srdeþních chorob je ucpání tepen. ýesnek je jedním z nejlepších prostĜedkĤ pro ĜedČní krve, je stejnČ úþinný jako aspirin a navíc mnohem bezpeþnČjší. Úþinkuje rychle, bČhem 30 minut po užití je krev prokazatelnČ Ĝidší. Profesor Boullin z hematologické jednotky britské vlády v Oxfordu a jeho kolegové zjistili, že i malé množství þesneku znaþnČ ovlivní srážení krve. ýesnek není jen þinitelem zpomalujícím srážení krve, ale zvyšuje také schopnost rozkládat již existující sraženiny [13,70]. ýesnek je velmi dobrým prostĜedkem pro snížení krevního tlaku. Krevní tlak však dokáže snížit pouze v omezeném rozsahu a ne ve všech pĜípadech. Úþinnost þesneku závisí na pĜíþinČ vzniku vysokého krevního tlaku. Krevní tlak je síla, kterou uplatĖuje krev pĜi cirkulaci v tepnách i žílách. Normální systolický tlak je 120 a diastolický tlak je 80 mm Hg. LékaĜským výzkumem bylo zjištČno, že vhodnou aplikací þesneku, lze snížit hodnotu systolického tlaku o 12 až 30 bodĤ mm Hg a diastolického tlaku o 7 – 20 bodĤ. PĜi pokusech na zvíĜatech bylo zjištČno, že snížení krevního tlaku nastává asi 30 minut po požití þesneku a trvá až 24 hodin [1,13,70]. Hypercholesterolémie, vysoký krevní tlak a nadváha jsou hlavními rizikovými faktory pro vznik aterosklerózy a srdeþního infarktu. Látka vyskytující se v þesneku, která se podílí na snižování obsahu nežádoucích lipoproteinĤ a cholesterolĤ v krvi je allicin a þásteþnČ i adenosin. Látky snižují hlavnČ tuky s nízkou hustotou (LDL), zároveĖ ale znásobují množství lipoproteinĤ, které pĤsobí proti kornatČní cév a to lipoproteinĤ s vysokou hustotou (HDL). Allicin je také významný svojí schopností cévy rozšiĜovat. Je dokázané, že þesnek snižuje hladinu cholesterolu i nasycených mastných kyselin v krvi. Tímto zpĤsobem zasahuje do kvantitativních pomČrĤ v našem tČle a pĜesouvá tak rovnováhu ve prospČch zdraví. PĜi snižování cholesterolu dochází k jeho navázání na allicin, v navázané podobČ je pak odvádČn z tČla [10,75]. Byla také provedena studie, na které se podílelo celkem 23 dobrovolníkĤ s vysokou hladinou cholesterolu v krvi. Z tohoto poþtu dobrovolníkĤ jich bylo 13 vyhodnoceno jako osoby s vysokým krevním tlakem, zatímco krevní tlak u zbylých 20 dobrovolníkĤ byl normální. Po konzumací þesnekového extraktu po dobu 4 mČsícĤ byly provedeny krevní rozbory vþetnČ parametrĤ lipidĤ a testy funkce jater a ledvin. Bylo zjištČno, že celková hladina cholesterolu v séru, hladina lipoproteinového cholesterolu s nízkou hustotou (LDL) a velmi nízkou hustotou (VLDL), jakožto i hladina triglyceridĤ byla významnČ snížena, ale hladina lipoproteinového cholesterolu s vysokou hustotou (HDL) se po užívání þesnekového ex-
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
41
traktu zvýšila. Bylo též zjištČno, že pomČr celkového cholesterolu ku HDL byl také významnČ snížen [86]. Okolo tĜiceti studií z celého svČta ukazuje, že každodenní konzumace 2 – 3 stroužkĤ þesneku dennČ snižuje hladinu cholesterolu v krvi až o 15 % a tím zmenšuje riziko infarktu o 30 %. Výzkum provedený v NČmecku roku 1988 sledoval 40 lidí stĜedního vČku s vysokou hladinou cholesterolu. PolovinČ sledované skupiny byl po dobu tĜí mČsícĤ podáván þesnekový preparát odpovídající jednomu stroužku þesneku a druhé polovinČ placebo. Hladina cholesterolu v krvi u první skupiny klesla až o 20 %. U druhé poloviny se hladina cholesterolu nezmČnila. Zajímavá je také skuteþnost, že þím vČtší hladinu cholesterolu mČla sledovaná osoba pĜed testem, tím vČtší snížení u nČho bylo zaznamenáno [13]. Podle vČdce Kritchevského z Winstar Institutu ve Filadelfii, þesnek v játrech specificky zpomaluje vznik cholesterolu. Studie zadaná ministerstvem zemČdČlství USA ukazuje, že þesnek pomáhá játrĤm z tČla nadmČrný cholesterol odstraĖovat ve formČ žluþi [13]. 3.3.2 Úþinek na gastrointestinální trakt ýesnek pĤsobí na trávicí ústrojí pozitivnČ. KromČ svého antikarcinogenního pĤsobení v oblasti žaludku a stĜev se þesnek uplatĖuje i svým preventivním úþinkem pĜi vĜedové nemoci žaludku a dvanáctníku. Laboratorní studie prokázaly, že þesnek neutralizuje bakterii Helicobacter pylori, která se podílí na vzniku peptických vĜedĤ [2,11]. ýesnek povzbuzuje tvorbu žaludeþních šĢáv, vyluþování žluþi a usnadĖuje její odvod do dvanáctníku. Zde sehrává roli i antibiotický úþinek þesneku, protože inaktivuje nežádoucí stĜevní bakterie. ýesnek pomáhá likvidovat pĜemnožené škodlivé stĜevní bakterie a plísnČ a ozdravovat tak stĜevní mikroflóru. Tím zlepšuje trávení, odstraĖuje nadýmání a kĜeþovité bolesti bĜicha. Vliv na stĜevní peristaltiku závisí na koncentraci þesneku, pĜiþemž nižší dávky zesilují tonus stĜevní stČny a urychlují vyprazdĖování. Vysoké dávky jsou naopak vhodné pĜi prĤjmech. VČdci také zjistily, že þesnek dokáže zmenšit velikost i poþet prekancerogenních lézí v lidském stĜevČ [11,22,75,76,87]. 3.3.3 Úþinek na Diabetes mellitus Na snižování obsahu cukru v krvi se podílí allicin a glukokininy. ýesnek není v pravém slova smyslu lékem proti cukrovce, jeho konzum však mĤže pĤsobit podpĤrnČ pĜi lehþích
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
42
formách diabetu. Je také prevencí pĜed vznikem diabetes mellitus II. typu. Napomáhá zvýšené produkci inzulinu, þímž snižuje hladinu krevního cukru [1,2,12]. 3.3.4 Antikarcinogenní úþinky Jsou-li v tČle procesy rozmnožování nebo dČlení bunČk narušené, buĖky bují nahodile a poškozují zdravé tkánČ. Imunitní systém tyto zmČny za normálních podmínek odhalí a bující buĖky zniþí. Pokud abnormální buĖka imunitnímu systému unikne, mĤže vzniknout nádor. PĜi pĜemČnČ bunČk z normálních na buĖky rakovinotvorné dochází ke zmČnČ jejich genetického materiálu nejþastČji vlivem volných radikálĤ [70]. Antikarcinogenní pĤsobení þesneku bylo popsáno v nČkolika studiích na základČ mnoha experimentĤ. Bylo také prokázáno, že konzumace þesneku po tepelné úpravČ už žádný antikarcinogenní efekt nemá. Za antikarcinogenní pĤsobení jsou zodpovČdné sirné slouþeniny þesneku. Hlavní úþinnou látkou je dvojmocná síra, která se v mnohých vazbách þesneku vyskytuje. Antikarcinogenní úþinek byl prokázán i u selenu, který je v þesneku obsažen. ýesnek dokáže hromadit selen a organicky ho vázat [1,21]. Dlouhodobá konzumace þesneku výraznČ zvyšuje antioxidaþní aktivitu bunČk. Jako ochranu pĜed toxickými volnými radikály i neradikálními oxidanty mají bunČþné makromolekuly vyvinutý antioxidaþní ochranný systém, který zahrnuje antioxidaþní enzymy jako napĜíklad superoxiddismutázu, katalázu, glutathionperoxidázu a nízkomolekulární antioxidant glutation. Bylo také zjištČno, že kvercetin obsažený v þesneku zvyšuje biologickou dostupnost nČkterých léþiv proti rakovinČ. ýesnek dokáže potlaþit vznik rakoviny, ale jeho úþinek je nedostaþující k tomu, aby vyléþil již rozvinutou rakovinu [1,21,48]. Doktor Michael Wargobich z centra pro výzkum rakoviny pĜi texaské univerzitČ studoval procesy ochrany pĜed rakovinou þesnekem. Výsledkem studie byla práce, ve které uvádí, že se sirné slouþeniny þesneku aktivují v játrech. V aktivované formČ pomáhají tČlu niþit rakovinotvorné látky. Dále také konstatoval, že sirné slouþeniny vyskytující se v þesneku brání pĜemČnČ normálních bunČk na buĖky rakovinné [13]. ýínští vČdci z Shandongské lékaĜské univerzity pozorovali dvČ skupiny obyvatelstva ze dvou sousedních oblastí. ObČ skupiny mČly stejný životní styl a živily se témČĜ identickou stravou. Lidé z první oblasti konzumovali dennČ šest stroužkĤ þesneku a lidé z druhé oblas-
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
43
ti žádný. VČdci zjistili, že u první skupiny byl prĤmČrný výskyt rakoviny žaludku 3,5 pĜípadĤ na 100 000 lidí, zatím co v druhé skupinČ byl výskyt onemocnČní desetkrát vyšší [13]. VČdci také pĜedpokládají, že þesnek inhibuje redukci nitrátĤ, což snižuje jejich koncentraci v žaludeþních šĢávách a tím snižuje produkci karcinogenních nitrosaminĤ [21]. Podle nedávných farmakologických zjištČní, pĤsobí þesnek spíše preventivnČ než terapeuticky. Epidemiologické studie v ýínČ, Itálii a v USA prokázaly, že mezi užíváním þesneku a výskytem rakoviny žaludku a tlustého stĜeva existuje nepĜímá úmČra. Protirakovinové úþinky þesneku a jeho složek vþetnČ sulfidĤ a S-allylcysteinu byly prokázány na nČkolika zvíĜecích modelech [88].
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
4
44
PěEHLED METOD PRO STANOVENÍ VYBRANÝCH ANALYTICKÝCH PARAMETRģ
Pro úþely této práce byly vybrány tato stanovení: stanovení celkové sušiny, refraktometrické sušiny, celkového obsahu kyselin, hrubé vlákniny, celkového obsahu fenolĤ a stanovení obsahu L-askorbové kyseliny.
4.1 Stanovení sušiny Kontrolní metoda stanovení sušiny patĜí mezi metody nepĜímé. Je to metoda gravimetrická založená na zjišĢování úbytku hmotnosti vlivem sušení. Sušení se provádí v elektrické sušárnČ, ve vakuu nebo s použitím infraþerveného záĜení. Podmínky sušení jsou pro jednotlivé druhy potravin standardizovány. Metoda spoþívá v sušení vzorku vzduchem o teplotČ 105 °C do konstantní hmotnosti. Konstantní hmotnosti je dosaženo tehdy, když hmotnost vzorku zjištČná po následujícím sušení se neliší více než 0,1 % hmotnosti vzorku zjištČné pĜi pĜedchozím vážení. Kontrolní metodu sušení lze použít pro materiály neobsahující vysoké množství cukrĤ. Výsledná hodnota je vyjádĜena v % [90]. Sušina v % (w/w): S = 100 – v Obsah vlhkosti v % (w/w): v= kde
m1 − m2 .100 m1 − m0
m0 - hmotnost vysušené prázdné misky (g)
m1 - hmotnost misky s navážkou vzorku pĜed vysušením (g) m2 - hmotnost misky se vzorkem po vysušení (g)
4.2 Stanovení refraktometrické sušiny Podstatou refraktometrických metod je mČĜení indexu lomu, který se zjistí refraktometrem. Index lomu svČtla je konstanta, definovaná jako pomČr rychlosti svČtla v prvním a druhém prostĜedí. Index lomu ovlivĖuje množství rozpuštČných látek v roztoku a závisí na vlnové délce svČtla a teplotČ. MČĜení se provádí pĜi teplotČ 20 °C, jinak je nutno provést korekci na
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
45
pĜíslušnou teplotu. Refraktometrické stanovení sušiny se uplatĖuje pĜedevším u potravin s vysokým obsahem sacharidĤ [90,91]. MČĜení indexu lomu se provádí pomocí refraktometrĤ. U Abbeho refraktometru tvoĜí vzorek tenkou vrstviþku mezi dvČma sklenČnými hranoly. MČĜení je založeno na stanovené hodnoty mezního úhlu. PĜi nastavení do polohy odpovídající meznímu úhlu lze v okuláru pomocí rozhraní mezi svČtlem a stínem odeþíst hodnotu mezního úhlu a pomocí nČho zjistit index lomu [91]. Dalším typem je refraktometr digitální (Obr. 14). Digitální refraktometr slouží pro mČĜení indexu lomu s vysokou pĜesností a rychlostí mČĜení. Digitální refraktometry mají inertní safírový optický hranol [92].
Obr. 14. Digitální refraktometr
4.3 Stanovení celkového obsahu kyselin Titraþní metoda používaná ke stanovení celkového obsahu kyselin patĜí mezi metody chemické. Titraþní neboli celková kyselost je dána spotĜebou alkalického odmČrného roztoku pro neutralizaci zkoušeného vzorku na pĜedepsaný indikátor. Alkalickým odmČrným roztokem je nejþastČji NaOH. PĜi tomto stanovení je používán indikátor fenolftalein, protože slabé kyseliny se neutralizují silnou zásadou a vzniklé soli vlivem hydrolýzy vykazují ve vodných roztocích alkalickou reakci. Indikátor vykazuje barevnou zmČnu v intervalu pH 8,2 – 10, kde se barví do rĤžova. SpotĜeba odmČrného roztoku (0,1 M NaOH) je pĜepoþítávána na % kyseliny, která ve stanovovaném vzorku pĜevládá. U þesneku je pĜevládající kyselinou kyselina jableþná [90].
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
46
4.4 Stanovení celkového obsahu hrubé vlákniny Hrubá vláknina charakterizuje obsah látek, které jsou v organismu nestravitelné. Jsou to zejména celulosy, nČkteré hemicelulosy a ligniny [93]. Pro stanovení vlákniny lze požít nČkolik metod: metody neenzymaticko-gravimetrické, enzymaticko-gravimetrické a metody enzymaticko-chemické, které se dále þlení na metody enzymaticko-kolorimetrické, enzymaticko-chromatografické [58]. Semiautomatická metoda stanovení hrubé vlákniny pĜístrojem Ankom 200 Fiber Analyzer (Obr. 15) využívá technologie filtraþních sáþkĤ, ve kterých je vzorek zataven. Filtraþní sáþek je propustný pro rozpuštČné látky, které odchází stČnou sáþku do okolního roztoku. Nerozpustné þástice zĤstávají zachyceny uvnitĜ filtraþního sáþku. Filtraþní sáþky odolávají pĤsobení kyselin i hydroxidĤ, mají zanedbatelný obsah dusíku a popela a nepohlcují vlhkost. Po naplnČní a zatavení filtraþních sáþkĤjsou vzorky uloženy do extrakþní nádoby s refluxem, který se zahĜívá a neustále se filtraþními sáþky protlaþuje extrakþní þinidlo. Zbytek je sušen, vážen a zpopelnČn. Ztráta váhy vyplívající ze zpopelnČní odpovídá pĜítomnosti hrubé vlákniny v testovaném vzorku [94,95].
Obr. 15. ANKOM [93]
4.5 Stanovení celkového obsahu fenolĤ Až do nedávna byly u fenolĤ studovány vČtšinou jen škodlivé a nepĜíznivé úþinky, protože fenoly mají schopnost vázat se na bílkoviny, sacharidy, þi trávicí enzymy a tím snižovat nutriþní hodnotu potravin. PostupnČ docházelo k objevení jejich antioxidaþních vlastností a využitelnosti pro lidský organismus. Výzkumy se dnes zamČĜuji pĜedevším na urþení pĜesných mechanismĤ vedoucích k protektivním úþinkĤm fenolĤ [96,97].
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
47
Pro stanovení celkového obsahu fenolĤ se þasto používá metoda fotometrická. Kvantitativní stanovení fenolických látek fotometrickou metodou se þasto provádí pomocí FolinCiocalteuova þinidla se standardem kyseliny gallové. Folin-Ciocalteuova metoda je založena na oxidaþnČ-redukþní reakci, pĜi níž se oxidují fenolové slouþeniny v alkalickém prostĜedí a souþasnČ se redukuje fosfowolframový-fosfomolybdenový komlex a vzniká modré zbarvení. Tyto modré pigmenty mají maximální absorpci závislou na složení fenolické smČsi a pH, obvykle se zde pĜidává uhliþitan sodný. Vlnové délky, pĜi nichž jsou stanoveny absorbance, jsou v rozmezí 700 – 760 nm. Souþástí stanovení je také promČĜení slepého pokusu, který byl pĜipraven stejnČ jako vzorek, ale místo extraktu se pĜidala destilované voda [98,99].
4.6 Stanovení obsahu kyseliny L-askorbové Ke stanovení obsahu kyseliny L-askorbové se používá vysokoúþinná kapalinová chromatografie (HPLC). Vysoké úþinnosti a rychlosti se dosahuje použitím kolon plnČných náplnČmi s velmi jemnými þásticemi a pomČrnČ velkých prĤtokĤ mobilní fáze, což však vyžaduje použití vysokotlakých þerpadel [100]. Jde o kvalitativní i kvantitativní separaþní metodu, která se provádí na kapalinovém chromatografu (Obr. 16). Mobilní fází je kapalina. BČhem separace se vzorek rozdČluje mezi mobilní a stacionární fázi. ýas, který stráví v jedné nebo ve druhé fázi, závisí na afinitČ vzorku ke každé z nich. Mobilní fáze prochází kolonou postupnČ. Složky vzorku se od sebe separují a v rĤzných þasech kolonu opouštČjí a jsou následnČ vyhodnoceny pomocí detektoru [91].
Obr. 16. HPLC/UV
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
48
Úkolem detektorĤ je zaznamenat rozdíl mezi prĤchodem þisté mobilní fáze a mobilní fáze obsahující eluovanou složku. K detekci separovaných látek se využívá jejich vlastností, kterými se tyto látky od mobilní fáze liší. PĜi vysokoúþinné kapalinové chromatografii patĜí mezi bČžnČ používané detektory elektrochemické, fluorimetrické, fotometrické, hmotnostní a refraktometrické. NejþastČji používané jsou fotometrické detektory (UV/VIS) [101,102]. Fotometrické detektory jsou založeny na principu absorpce záĜení v ultrafialové a viditelné þásti spektra v oblasti vlnových délek od 190 do 800 nm. Detektory pracují buć se stálou vlnovou délkou nebo s možností výbČru nČkolika vlnových délek (DAD – detektor diodového pole), nebo jsou opatĜeny monochromátorem a pracují na principu spektrofotometru v rozsahu vlnových délek 190 - 400 nm [101,102]. Kapalinový chromatograf (Obr. 17) se skládá z þástí, které zabezpeþují transport mobilní fáze, dávkování vzorku, separaci látek a jejich detekci. Mobilní fáze je pĜivádČna ze zásobníku do vysokotlakého þerpadla. Vysokotlaké þerpadlo dopravuje mobilní fázi pĜes dávkovací zaĜízení do kolony. V kolonČ dochází k separaci jednotlivých složek. Na výstupu z kolony je pĜipojen detektor, jehož signál je zaznamenáván a zpracováván ve vyhodnocovacím zaĜízení, kterým je poþítaþ [103,104].
Obr. 17. Schéma kapalinového chromatografu [91]
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
II. PRAKTICKÁ ýÁST
49
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
5
50
CÍL DIPLOMOVÉ PRÁCE
Cílem diplomové práce bylo:
•
v teoretické þásti charakterizovat þesnek po stránce jeho morfologie, pČstování, druhĤ a chemického složení. Popsat jednotlivé složky þesneku a jejich vlastnosti. Popis metod pro stanovení základních analytických parametrĤ.
•
v praktické þásti stanovit vybrané analytické parametry þerstvého (medvČdí, þínský, španČlský a dva druhy þeského) a sušeného (þínský a dva duhy þeského) þesneku: sušina, refraktometrická sušina, hrubá vláknina, celkový obsah kyselin. Stanovit celkový obsahu fenolĤ v pČti druzích þerstvého þesneku a tĜech druzích þesnekových produktĤ a stanovit obsah L-askorbové kyseliny v pČti druzích þerstvého þesneku.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
6
51
MATERIÁL A PěÍSTROJE
6.1 Charakteristika vzorkĤ V diplomové práci bylo analyzováno pČt druhĤ þerstvého a tĜi druhy sušeného þesneku. 1) ýeský þesnek I. ýeský þesnek odrĤdy HarnaĞ, Ĝíjen/2012 (zakoupen v prodejnČ Ovoce a zelenina, Konice). Jakost I.
Obr. 18. ýeský þesnek I. 2) ýeský þesnek II. ýeský þesnek, Ĝíjen/2012 (zakoupen v Družstvu Bramko CZ, Semice). Jakost I.
Obr. 19. ýeský þesnek II.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
52
3) ŠpanČlský þesnek ŠpanČlský þesnek fialový, Ĝíjen/2012 (zakoupen v hypermarketu Interspar, ProstČjov). Jakost I.
Obr. 20. ŠpanČlský þesnek 4) ýínský þesnek ýínský þesnek jednostroužkový, Ĝíjen/2012 (zakoupen v hypermarketu Interspar, ProstČjov). Jakost I.
Obr. 21. ýínský þesnek 5) MedvČdí þesnek MedvČdí þesnek, Ĝíjen/2012 (nasbírán v oblasti Tovaþovska kolem Ĝeky Moravy).
Obr. 22. Cibule medvČdího þesneku
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
53
6) ýínský sušený þesnek ýínský þesnek Mammita (zakoupen v prodejnČ Smíšené zboží RĤžiþková, Konice). Dodavatelem je Kaufland v.o.s., Praha, ýeská republika. Zemí pĤvodu je ýína.
Obr. 23. ýínský sušený þesnek 7) ýeský sušený þesnek I. ýeský þesnek Vitana (zakoupen ve spotĜebním družstvu COOP, Konice). Vyrábí Vitana a.s., Byšice, ýeská republika.
Obr. 24. ýeský sušený þesnek I.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
54
8) ýeský sušený þesnek II. ýeský þesnek Nadir (zakoupen v prodejnČ Maso, uzeniny jednota ZdenČk Thon, Brodek u Konice). Vyrábí PČkný-Unimex s.r.o., Praha, ýeská republika.
Obr. 25. ýeský sušený þesnek II.
6.2 Seznam použitých chemikálií Kyselina šĢavelová (P. Lukeš, Uherský Brod) Fenolftalein CaCl2 - (P. Lukeš, Uherský Brod) NaCO3 - (P. Švec, Penta, ýR) Tashiro indikátor, smČsný indikátor (methylþerveĖ a methylová modĜ) NaOH (MACH Chemikálie s.r.o., ýR) CH3OH pro HPLC (Sigma - Aldrich, NČmecko) H3PO4 85 % (P. Lukeš, Uherský Brod) H2SO4 (P. Švec, Penta, ýR) Kyselina gallová (Sigma - Aldrich, NČmecko) Folin - Ciocalteuovo þinidlo (P. Švec, Penta, ýR) Aceton (P. Švec, Penta, ýR) Standard kyseliny askorbové (Fluka – Chemika, Švýcarsko) HCl (P. Lukeš, Uherský Brod)
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
6.3 Seznam použitých pĜístrojĤ a dalších pomĤcek BČžné laboratorní sklo a pomĤcky Digitální analytické váhy (Explorer Pro, Ohaus, USA) Sušárna (Venticell 111 Comfort, BMT a.s., ýR) TĜepaþka (LT 2, Sklárny kavalír, ýR) Digitální refraktometr (HI 96801, Hanna Instruments, ýR) Mikrofiltry 0,45ȝm (LUT Syringe Filters Nylon, UK) Ankom 200 Fiber Analyzer (Ankom Technology, USA) Spektrofotometr (Spekol 11, Sklo union Labora, ýR) HPLC/UV/VIS (DIONEX – Ultimate 3000, USA) - binární pumpy SD pump - termostat kolon TCC-3000 SD - dávkovací ventil Autosampler WPS-3000 SL - kolona SUPELCOSIL – LC8 ( 15 cm x 4,6 mm; 5 µm, Supelco, USA) - detektor DAD – 3000 (RS) - PC s vyhodnocovacím programem HyStar Post Processing (USA)
55
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
7
56
METODIKA STANOVENÍ 7.1 Metodika stanovení sušiny
Sušina pĜedstavuje pevný zbytek po odstranČní vody a tČkavých látek, získaný vysušením navážky vzorku za pĜesnČ stanovených podmínek [105].
Ke stanovení sušiny byla použita kontrolní metoda sušení do konstantní hmotnosti [90]. Do pĜedsušené vychladlé a zvážené hliníkové misky s víþkem a tyþinkou bylo na analytických vahách naváženo 5 g vzorku þesneku s pĜesností na 0,0001 g. Miska se vzorkem byla vložena do elektrické sušárny a sušena do konstantní hmotnosti pĜi teplotČ 105 °C. Po vysušení a vychladnutí v exsikátoru byl vzorek vážen na analytických vahách s pĜesností na 0,0001 g. Výsledkem byl prĤmČr ze tĜí provedených stanovení. Výpoþet obsahu sušiny a vlhkosti Sušina þesneku v % (w/w): S = 100 – v Obsah vlhkosti v þesneku v % (w/w): v= kde
m1 − m2 .100 m1 − m0
m0 - hmotnost vysušené prázdné misky (g)
m1 - hmotnost misky s navážkou vzorku pĜed vysušením (g) m2 - hmotnost misky se vzorkem po vysušení (g)
7.2 Metodika stanovení refraktometrické sušiny Refraktometrická sušina pĜedstavuje orientaþní obsah rozpustné sušiny neboli sacharosy ve vzorku. Refraktometrická sušina byla promČĜena u vylisované šĢávy þesneku pomocí digitálního refraktometru. U každého vzorku byla provedena tĜi stanovení.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
57
7.3 Metodika stanovení celkového obsahu kyselin Celkový obsah kyselin pĜedstavuje množství všech kysele reagujících složek vzorku. Celkový obsah kyselin byl stanoven pomocí titraþní metody alkalimetricky. Výsledný obsah kyselin byl vztažen na kyselinu jableþnou [90,106]. Na analytických vahách s pĜesností na 0,0001 g bylo odváženo 25 g loupaného þesneku. ýesnek byl protlaþen lisem na þesnek a kvantitativnČ pĜeveden 100 ml destilované vody o teplotČ 80 °C do tĜecí misky. Vzorek se nechal 15 minut louhovat za obþasného míchání. Poté byl výluh kvantitativnČ pĜeveden do 250 ml odmČrné baĖky a doplnČn destilovanou vodou po rysku a zfiltrován. Z filtrátu bylo odpipetováno 50 ml do titraþní baĖky, pĜidán fenolftalein a provedena titrace odmČrným roztokem hydroxidu sodného do trvale rĤžového zbarvení. Výsledkem byly tĜi hodnoty spotĜeb odmČrného roztoku hydroxidu sodného. Hydroxid sodný byl standardizován na kyselinu šĢavelovou, jeho pĜesná koncentrace byla 0,1004 mol.l −1 . Výpoþet celkového obsahu kyselin Celkový obsah kyselin vyjádĜených jako kyselina jableþná v % (w/w): CK = kde
A.c.M / 2. f p n
.100
A - spotĜeba odmČrného roztoku 0,1 M NaOH (ml) c - pĜesná koncentrace odmČrného roztoku 0,1 M NaOH (0,1004 mol.l −1 ) M - molární hmotnost kyseliny jableþné (134,09 g.mol −1 ) n - navážka vzorku (mg)
f p - pomČrový faktor
7.4 Metodika stanovení celkového obsahu hrubé vlákniny Hrubá vláknina (HV) je stanovena jako zbytek substrátu rostlinného pĤvodu získaný po dvoustupĖové hydrolýze ve slabČ kyselé H2SO4 a slabČ zásaditém NaOH za pĜesnČ definovaných podmínek.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
58
Pro vlastní stanovení vlákniny byly analyzované vzorky þerstvého þesneku nejprve pĜedsušeny. Vzorek byl sušen pĜi teplotČ 65 °C. Po vysušení byl vzorek homogenizován. Prázdný sáþek vypraný v acetonu byl po vysušení a odvČtraní zvážen na analytických váhách s pĜesností na 0,0001 g a navážen 1 g vzorku. Sáþek byl zataven a vložen do nosiþe a s nosiþem do pĜístroje Ankom. Do pracovního prostoru pĜístroje byla nalita H2SO4 o koncentraci 0,1275 mol.l −1 , která se v pĜístroji ohĜála k varu. Po uplynutí 45 minut, byla horká kyselina vypuštČna a provedeno tĜikrát propláchnutí horkou vodou. Po propláchnutí byl do pracovního prostoru pĜístroje nalit NaOH o koncentraci 0,313 mol.l −1 . Bylo spuštČno míchání a ohĜev. Po vypuštČní hydroxidu a trojím propláchnutí horkou vodou byl proveden navíc proplach vodou studenou, kdy došlo k ochlazení sáþkĤ. Po vyjmutí sáþkĤ z nosiþe byly vysušeny na filtraþním papíĜe a následnČ vloženy na 3 minuty do kádinky s acetonem. Po vyjmutí z acetonu, byly sáþky vysušeny na filtraþním papíĜe a po odvČtrání sušeny 4 hodiny v elektrické sušárnČ pĜi teplotČ 105 °C. Po vysušení a vychladnutí v exsikátoru byly sáþky váženy. Po zvážení byly sáþky vloženy do vyžíhaných a zvážených kelímkĤ a spáleny v elektrické peci pĜi 550 °C, po dobu 4 hodin. Po vychladnutí se kelímky s popelem zvážily. Výpoþet obsahu hrubé vlákniny v sušinČ HV = kde
mvh − m ph mnv
.100
mvh = m h − (m ps .C1 )
kde
m ph = m p − (m ps .C 2 ) kde
C1 = m sph / m s C 2 = m sp / m s
mps - hmotnost prázdného sáþku (g) mnv - hmotnost navážky vzorku (g) mvh - hmotnost vzorku po hydrolýze (g) mph - hmotnost popela vzorku po hydrolýze (g) mh - hmotnost sáþku se vzorkem po hydrolýze (g) mp - hmotnost popela po spálení vzorku a sáþku po hydrolýze (g) msph - slepý pokus, hmotnost prázdného sáþku po hydrolýze (g) msp - slepý pokus, hmotnost popela sáþku (g) ms - slepý pokus, hmotnost sáþku (g)
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
59
C 1 - korekce sáþku C 2 - korekce na popel sáþku
7.5 Metodika stanovení obsahu celkových fenolĤ Stanovení bylo provedeno modifikací metody, kterou ke stanovení fenolĤ v þesneku použil M. Z. Konþiü a M. Jug [6]. Na základČ jejich práce bylo za úþelem optimalizace stanovení celkových fenolĤ zjišĢováno vhodné složení reakþní smČsi s Folin-Ciocalteuovým þinidlem.
Navážka vzorku byla navážena na analytických vahách s pĜesností na 0,0001 g. Od každého vzorku þerstvého þesneku bylo naváženo 5 g a od každého vzorku sušeného þesneku byly naváženy 2 g. Vzorek byl homogenizován a kvantitativnČ pĜeveden extrakþním roztokem 5 mmol.l −1 kyseliny chlorovodíkové do odmČrné baĖky o objemu 50 ml, a bylo provedeno tĜepání po dobu 1 hodiny. Poté byl obsah odmČrné baĖky zfiltrován. Do zkumavky byl napipetován 1 ml filtrátu vzorku a 1 ml Folin-Ciocalteuova þinidla. Po pČti minutách byl pĜidán 1 ml 10 % uhliþitanu sodného. Zkumavka byla ponechána 60 minut pĜi laboratorní teplotČ. Od každého vzorku byly takto pĜipraveny tĜi zkumavky. Výsledek je tedy prĤmČrem ze tĜí stanovení. Stejným zpĤsobem byl pĜipraven slepý pokus, u kterého bylo místo vzorku použito 1 ml extrakþního roztoku (5 mmol.l −1 kyseliny chlorovodíkové). Absorbance vzorkĤ i kalibraþních roztokĤ byla mČĜena na spektrofotometru pĜi vlnové délce 765 nm proti slepému pokusu.
7.6 Metodika stanovení obsahu kyseliny L-askorbové Kyselina L-askorbová (vitamin C) byla stanovena technikou vysoko úþinné kapalinové chromatografie (HPLC) s UV detekcí. Principem je separace jednotlivých složek a jejich následná detekce. Postup stanovení kyseliny L-askorbové byl pro urþení jejího obsahu optimalizován. Na základČ optimalizace byl vybrán tento postup pro urþení obsahu kyseliny L-askorbové ve vzorcích þesneku. Oloupaný þesnek byl rozmČlnČn v tĜecí misce. Navážka 2 – 5 g homogenizovaného vzorku s pĜesností 0,0001 g (Tab. 15) byla odvážena do hliníkovou fólií obalené odmČrné baĖky. Vzorek byl doplnČn do koneþného objemu 20 – 25 ml extrakþní smČsí (CH3OH : H3PO4 :
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
60
H2O). Vzorek byl extrahován protĜepáváním po dobu 10 minut. NáslednČ byl zfiltrován pĜes papírový filtr a pĜes nylonový filtr o velikosti pórĤ 0,45 ȝm. Poté byl vzorek ĜedČn vzhledem k vyššímu obsahu kyseliny L-askorbové extrakþní smČsí. Vzorek byl vzhledem k labilitČ kyseliny L-askorbové pĜipraven tČsnČ pĜed mČĜením. Kyselina L-askorbová je citlivá na svČtlo, proto probíhala její extrakce v odmČrné baĖce obalené hliníkovou fólií. Pro analýzu byla pĜipravena mobilní fáze o složení CH3OH : H3PO4 : H2O v pomČru 99 : 0,5 : 0,5. Separace probíhala na kolonČ SUPELCOSIL – LC8 (15 cm x 4,6 mm, 5ȝm). Eluce byla provedena pĜi prĤtoku mobilní fáze 0,8 ml/min a teplotČ 30 °C. Detekce byla provedena pĜi vlnové délce 254 nm na UV detektoru. Doba analýzy stanovení kyseliny L-askorbové byla 15 minut. Kyselina askorbová byla pĜístrojem detekována v 2 – 3 minutČ. Každý vzorek byl analyzován tĜikrát, výsledkem byl tedy prĤmČr ze tĜí stanovení. Pomocí poþítaþového softwaru (HyStar Post Processing) byl získán chromatogram, jehož hodnocení probČhlo integrací získaných dat. MČĜení kalibraþních roztokĤ probíhalo analogicky jako u vzorkĤ.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
8
61
VÝSLEDKY A DISKUSE 8.1 Výsledky stanovení sušiny
Základní charakteristikou u každé potraviny je obsah vody, která je souþasnČ také dĤležitou jakostní charakteristikou. Postup stanovení sušiny je uveden v kapitole 7.1. Výsledky stanovení u analyzovaných vzorkĤ þerstvého þesneku uvádí Tab. 4.
Tab. 4. Obsah sušiny u jednotlivých druhĤ þerstvého þesneku Vzorek MedvČdí þesnek ŠpanČlský þesnek ýínský þesnek ýeský þesnek I. ýeský þesnek II.
Sušina (%) 28,69 35,40 43,03 38,01 40,91
s 0,62 0,64 0,34 0,24 0,88
Tab. 4. uvádí prĤmČrné hodnoty obsahu sušiny. Rozsah sušiny se u vzorkĤ pohybuje v rozmezí 28,69 až 43,03 %. Nejvyšší podíl sušiny byl stanoven u þínského þesneku a nejnižší u þesneku medvČdího.
Obr. 26. Obsah vlhkosti u jednotlivých druhĤ þerstvého þesneku
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
62
Obr. 26. uvádí prĤmČrné hodnoty obsahu vlhkosti. Rozsah vlhkosti se u vzorkĤ pohybuje v rozmezí 56,97 až 71,31 %. PrĤmČrná hodnota sušiny vzorkĤ je 37,21 % na rozdíl od vČtšiny druhĤ zeleniny, kde je sušina zastoupena z 10 – 20 % je její obsah v þesneku pomČrnČ vysoký [19]. Srovnání s literárními hodnotami je možné pouze u prĤmČrné hodnoty, protože velmi záleží na analyzovaném druhu þesneku. Ve srovnání s hodnotami uvádČnými v souhrnném pĜehledu o prĤmČrném látkovém složení zeleniny podle Kyzlinka se tyto hodnoty liší o 6,63 % [107]. ZjištČný obsah sušiny je v dobrém souladu s výsledky, které ve své práci prezentovali Maccance a Widdowson, kteĜí uvádí prĤmČrný obsah sušiny þesneku 35,70 % [39].
Tab. 5. Obsah vlhkosti u jednotlivých druhĤ sušeného þesneku Vzorek ýínský þesnek sušený ýeský þesnek sušený I. ýeský þesnek sušený II.
Vlhkost (%) 6,40 7,31 6,55
s 0,03 0,04 0,02
Tab. 5. uvádí prĤmČrné hodnoty obsahu vlhkosti u jednotlivých druhĤ sušeného þesneku. PrĤmČrný obsah vlhkosti u vzorkĤ je 6,75 %. Tato hodnota je shodná s údajem 6,10 %, který uvádí v hlavních obsahových látkách sušeného þesneku O. Konviþka [1].
8.2 Výsledky stanovení refraktometrické sušiny U všech þerstvých vzorkĤ byla zmČĜena hodnota refraktometrické sušiny, která je orientaþním stanovením obsahu sacharózy, která je souþástí sušiny vzorku. Postup stanovení refraktometrické sušiny je uveden v kapitole 7.2. NamČĜené hodnoty uvádí Tab. 6.
Tab. 6. Hodnoty refraktometrické sušiny v jednotlivých druzích þerstvého þesneku Vzorek MedvČdí þesnek ŠpanČlský þesnek ýínský þesnek ýeský þesnek I. ýeský þesnek II.
Refraktometrická sušina (%) 25,3 35,5 43,2 38,5 39,8
s 1,4 1,7 1,1 0,7 1,3
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
63
Tab. 6. uvádí prĤmČrné hodnoty refraktometrické sušiny. Rozsah refraktometrické sušiny je u jednotlivých vzorkĤ 25,26 až 43,18 %. Nejvyšší obsah byl stanoven u þesneku þínského, naopak nejnižší obsah byl prokázán u þesneku medvČdího. PrĤmČrný obsah refraktometrické sušiny je 34,22 %.
8.3
Výsledky stanovení celkového obsahu kyselin
U sledovaných druhĤ þesneku byla stanovena titraþní kyselost, vyjádĜena na kyselinu jableþnou, získané výsledky shrnuje Tab. 7. Postup stanovení celkového obsahu kyselin je uveden v kapitole 7.3.
Tab. 7. Celkový obsah kyselin v jednotlivých druzích þerstvého þesneku Vzorek MedvČdí þesnek ŠpanČlský þesnek ýínský þesnek ýeský þesnek I. ýeský þesnek II.
Titraþní kyselost (%) 0,46 0,44 0,32 0,37 0,31
s 0,01 0 0 0 0
U analyzovaných druhĤ þerstvého þesneku se kyselost vyjádĜená jako obsah kyseliny jableþné pohybuje v rozmezí 0,31 až 0,46 %. Nejvyšší obsah byl stanoven u þesneku medvČdího a nejnižší obsah byl prokázán u þeského þesneku II. PrĤmČrný obsah celkových kyselin je 0,38 %.
8.4 Výsledky stanovení celkového obsahu hrubé vlákniny U všech vzorkĤ þesneku byla stanovena hrubá vláknina pomocí pĜístroje ANKOM. Postup stanovení je uveden v kapitole 7.4. Získané hodnoty jednotlivých parametrĤ jsou soustĜedČny v Tab. 8. U þerstvých vzorkĤ pĜedem pĜedsušených byly provedeny dvČ paralelní stanovení. Rozsah celkového obsahu hrubé vlákniny se u jednotlivých vzorkĤ pohybuje v rozmezí 1,24 až 3,79 %. Nejvyšší obsah hrubé vlákniny (3,79 %) byl stanoven v medvČdím þesneku, druhý nejvyšší obsah v þesneku þeském I (1,65 %). U španČlského þesneku byl prokázán obsah (1,62 %), o nČco nižší obsah byl prokázán u þesneku þínského (1,26 %). Nejniž-
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
64
ší hodnota byla stanovena u þeského þesneku II (1,24 %). PrĤmČrný celkový obsah hrubé vlákniny v þerstvém þesneku je 1,91 %. Což je v souladu s tabelovanými hodnotami.
Tab. 8. Stanovení hrubé vlákniny (HV) vzorkĤ þerstvého þesneku
Oznaþení vzorku MedvČdí þesnek 1 MedvČdí þesnek 2 ŠpanČlský þesnek 1 ŠpanČlský þesnek 2 ýínský þesnek 1 ýínský þesnek 2 ýeský þesnek I. 1 ýeský þesnek I. 2 ýeský þesnek II. 1 ýeský þesnek II. 2
mps Hmotnost prázdného sáþku (g)
mnv Navážka vzorku (g)
0,5010
1,0005
mvh Hmotnost mp sáþku po Hmotnost hydrolýze popela (g) (g) 0,5446
0,0141
HV (%)
0,7429
0,5345
0,0159
3,79
0,5084
1,0007
0,5296
0,0128
1,59
0,5102
1,0012
0,5319
0,0126
1,64
0,5132
1,0005
0,5315
0,0099
1,30
0,5094
1,0014
0,5269
0,0095
1,22
0,5045
1,0007
0,5261
0,0100
1,64
0,5097
1,0004
0,5315
0,0102
1,65
0,5136
1,0002
0,5309
0,0101
1,20
1,0010
0,5261
0,0105
s
3,79
0,01
1,62
0,03
1,26
0,04
1,65
0,01
1,24
0,04
3,78
0,4987
0,5080
HVp (%)
1,28
Obsah hrubé vlákniny v jednotlivých vzorcích þerstvého þesneku je možné srovnat na základČ Obr. 27.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
65
Obr. 27. Výsledky stanovení hrubé vlákniny vzorkĤ þerstvého þesneku
Výsledky stanovení hrubé vlákniny v þerstvých vzorcích témČĜ odpovídají hodnotám, které ve své práci uvádí vČtšina autorĤ. V. Kyzlink ve své publikaci uvádí hodnotu 0,88 %, K. Kopec stejnČ jako I. Malý a E. Kováþíková et al. uvádí hodnotu 0,90 % [12,107,108,109]. Významný obsah hrubé vlákniny byl prokázán u medvČdího þesneku, jeho hodnota dosahuje více než dvojnásobku prĤmČrné hodnoty všech kuchyĖských þesnekĤ. Výsledky stanovení hrubé vlákniny u sušených þesnekových výrobkĤ uvádí Tab. 9. Rozsah celkového obsahu hrubé vlákniny se u jednotlivých vzorkĤ sušeného þesneku pohybuje v rozmezí 1,90 - 2,29 %. Nejvyšší obsah byl stanoven u þeského þesneku II. a nejnižší obsah byl prokázán u þínského þesneku. PrĤmČrný celkový obsah hrubé vlákniny v sušeném þesneku je 2,11 %. PrĤmČrný obsah hrubé vlákniny ve vzorcích sušeného þesneku (2,11 %) odpovídá hodnotČ 2,40 %, kterou uvádí v hlavních obsahových látkách sušeného þesneku O. Konviþka. [1]
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
66
Tab. 9. Stanovení hrubé vlákniny (HV) vzorkĤ sušeného þesneku
Oznaþení vzorku ýínský þesnek 1 ýínský þesnek 2 ýínský þesnek 3 ýínský þesnek 4 ýeský þesnek I. 1 ýeský þesnek I. 2 ýeský þesnek I. 3 ýeský þesnek I. 4 ýeský þesnek II. 1 ýeský þesnek II. 2 ýeský þesnek II. 3 ýeský þesnek II. 4
mps Hmotnost prázdného sáþku (g)
mnv Navážka vzorku (g)
mvh Hmotnost mp sáþku po Hmotnost hydrolýze popela (g) (g)
0,5161
1,0011
0,5396
0,0108
1,81
0,4952
1,0012
0,5221
0,0135
2,16
HV (%)
0,4977
1,0013
0,5211
0,0102
1,82
0,5046
1,0002
0,5280
0,0113
1,82
0,5138
1,0012
0,5381
0,0114
1,90
0,5051
1,0016
0,5300
0,0118
1,96
0,5027
1,0007
0,5310
0,0133
2,31
0,5047
1,0010
0,5333
0,0124
2,34
0,5030
1,0004
0,5308
0,0128
2,26
0,5034
1,0014
0,5318
0,0140
2,27
0,4988
1,0011
0,5301
0,0158
2,37
0,5058
1,0019
0,5353
0,0152
2,26
HVp (%)
s
1,90
0,15
2,13
0,17
2,29
0,05
8.5 Výsledky stanovení obsahu celkových fenolĤ 8.5.1 Kalibraþní kĜivka stanovení kyseliny gallové Hodnoty obsahu celkových fenolĤ byly vyhodnoceny pomocí kalibraþní kĜivky. Jako standard byla použita kyselina gallová. Ze zásobního roztoku kyseliny gallové v 5 mmol.l −1 kyselinČ chlorovodíkové o koncentraci 200 ȝg.ml −1 byla vytvoĜena kalibraþní Ĝada roztokĤ o následujících koncentracích 20, 10, 7, 5 a 2 ȝg.ml −1 . Tyto koncentrace byly získány ĜedČním s extrakþním roztokem kyseliny chlorovodíkové. MČĜení bylo provedeno postupem popsaným v kapitole 7.5.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
67
Tab. 10. Kalibraþní kĜivka kyseliny gallové c (ȝg.ml-1) 2 5 7 10 20
A 0,056 0,185 0,249 0,373 0,685
s 0,006 0,001 0,002 0,000 0,002
0,8 0,7 0,6
A
0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0
5
10
15
20
25
c (ȝg/ml)
Obr. 28. Kalibraþní kĜivka kyseliny gallové
Výpoþet obsahu fenolĤ Koncentrace celkových fenolĤ ve vzorcích þesneku byla vypoþtena z rovnice kalibraþní kĜivky kyseliny gallové: y = 0,0347x + 0,0036 kde
y ….. absorbance A x ….. koncentrace kyseliny gallové (ȝg GA.ml −1 )
Korelaþní koeficient závislosti absorbance na obsahu kyseliny gallové: R= 0,9967.
8.5.2 Výsledky stanovení obsahu celkových fenolĤ Stanovení celkových fenolĤ bylo provedeno u pČti vzorkĤ þerstvého a tĜech vzorkĤ sušeného þesneku. Výsledky stanovení dle postupu uvedeného v kapitole 7.5 popisuje Tab. 11.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
68
Tab. 11. Celkový obsah fenolĤ u jednotlivých druhĤ þesneku
Vzorek MedvČdí þesnek ŠpanČlský þesnek ýínský þesnek ýeský þesnek I. ýeský þesnek II. ýínský þesnek sušený ýeský þesnek sušený I. ýeský þesnek sušený II.
Odpovídající koncentrace GA (ȝg.ml −1 ) 12,11 ± 0,13 11,51 ± 0,15 12,24 ± 0,14 10,62 ± 0,13 9,57 ± 0,27 2,90 ± 0,26 3,43 ± 0,07 2,51 ± 0,25
Obsah fenolĤ (mg ekv. GA.100g −1 vzorku) 119,57 114,28 110,23 105,37 92,23 70,16 84,46 62,22
Navážka (g) 5,0640 5,0359 5,5521 5,0393 5,1880 2,0667 2,0309 2,0170
Obsah fenolĤ (mg ekv. GA.100g −1 sušiny vzorku) 416,76 322,82 256,17 277,22 225,45 74,96 91,11 66,58
Obr. 29. Výsledky stanovení celkového obsahu fenolĤ ve vzorcích a v sušinČ vzorkĤ þerstvého þesneku Srovnání celkového obsahu fenolĤ ve vzorcích þerstvého þesneku a v jejich sušinČ je možné na základČ Obr 29. Získané výsledky byly vyjádĜené jako ȝg ekvivalentu kyseliny gallové na ml vzorku a následnČ pĜepoþteny na základČ stanovené hodnoty sušiny pro srovnání na mg GA.100g −1 sušiny.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
69
Nejvyšší hodnota celkového obsahu fenolĤ v þesneku (119,57 mg GA.100g-1) byla zjištČna u þesneku medvČdího a nejnižší hodnota (92,23 mg GA.100g-1) u þeského þesneku II. PrĤmČrný celkový obsah fenolĤ ve vzorcích þerstvého þesneku je 108,34 mg GA.100g-1. Je zajímavé, že medvČdí þesnek, který není bČžnČ používán ke spotĜebČ má nejvyšší celkový obsah fenolĤ. Rozsah celkového obsahu fenolĤ se v sušinČ vzorkĤ þerstvého þesneku pohybuje v rozmezí 225,45 až 416,76 mg GA.100g-1. PrĤmČrný obsah celkových fenolĤ v sušinČ þerstvého þesneku je 299,68 mg GA.100g-1. Tab. 11. uvádí prĤmČrné hodnoty celkového obsahu fenolĤ sušeného þesneku, které se pohybují v rozmezí 66,58 až 91,11 mg GA.100g-1. PrĤmČrná hodnota obsahu fenolĤ je v sušeném þesneku 77,55 mg GA.100g-1. Stanovené hodnoty u sušeného þesneku jsou nižší než u þerstvého þesneku. Z toho je možné usoudit, že pĜi prĤmyslovém sušení bylo použito sušení horkým vzduchem. Tím došlo ke snížení mnoha úþinných látek antioxidaþní povahy. Tento zpĤsob sušení je výhodný z ekonomického hlediska. Z hlediska výživového je však vhodný ménČ. ZtrátČ úþinných látek by bylo možné pĜedejít použitím šetrnČjšího zpĤsobu sušení jako je napĜíklad vakuové sušení nebo lyofilizace.
8.6 Výsledky stanovení obsahu kyseliny L-askorbové 8.6.1 Kalibraþní kĜivka stanovení kyseliny askorbové Hodnoty obsahu L-askorbové kyseliny ve vzorcích þesneku byly stanoveny na základČ mČĜení kalibraþní kĜivky. Jako standard byla použita kyselina L-askorbová. Ze zásobního roztoku kyseliny L-askorbové o koncentraci 100 ȝg.ml −1 byla vytvoĜena kalibraþní Ĝada roztokĤ o následujících koncentracích: 60, 50, 40, 30, 20, 10 a 5 ȝg.ml −1 . ĜedČním mobilní fází.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
70
Tab. 12. Hodnoty kalibraþní kĜivky standardu KA c (ȝg.ml-1) 5 10 20 30 40 50 60
PrĤmČrná plocha píku (mAU.s) 6816,10 13221,13 23103,99 35265,88 46202,30 59849,17 71354,27
s 19,54 17,89 15,75 31,26 35,26 30,28 87,97
Plocha píku (mAU.s)
80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 0
10
20
30
40
50
60
70
c (ȝg/ml)
Obr. 30. Kalibraþní kĜivka kyseliny askorbové
Výpoþet obsahu kyseliny L-askorbové Koncentrace kyseliny L-askorbové ve vzorcích þesneku byla vypoþtena z rovnice kalibraþní kĜivky kyseliny askorbové: y = 1175,2x + 393,61 kde
y ….. plocha píku (mAU.s) x ….. koncentrace kyseliny askorbové (ȝg.ml −1 )
Korelaþní koeficient závislosti plochy píku na obsahu kyseliny askorbové: R = 0,9990.
Chromatogramy pro vybrané koncentrace standardu kyseliny askorbové jsou uvedeny v pĜíloze (P II).
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
71
8.6.2 Výsledky stanovení obsahu L-askorbové kyseliny Stanovení obsahu L-askorbové kyseliny bylo provedeno u pČti vzorkĤ þerstvého þesneku, podle postupu uvedeného v kapitole 7.6. Tab. 13. uvádí parametry pro pĜípravu vzorkĤ þesneku pro stanovení L-askorbové kyseliny. Výsledky stanovení obsahu L-askorbové kyseliny jsou uvedeny v Tab. 14. Vybrané chromatogramy stanovení kyseliny L-askorbové v þerstvých vzorcích þesneku jsou uvedeny v pĜíloze (P III).
Tab. 13. Parametry pro stanovení L-askorbové kyseliny Vzorek MedvČdí þesnek ŠpanČlský þesnek ýínský þesnek ýeský þesnek I. ýeský þesnek II.
Navážka (g) 5,0712 5,1724 2,0308 2,0173 2,0056
Objem (ml) 25 25 20 20 20
ěedČní 1:5 1 : 10 1:5 1:5 1:5
U vzorkĤ þesneku byla prĤmČrná plocha píkĤ pĜepoþtena na prĤmČrný obsah L-askorbové kyseliny. Získané výsledky vyjádĜené v ȝg.ml −1 byly následnČ pĜepoþteny na ȝg.g −1 þesneku a pro srovnání také na mg.100g −1 þesneku. Výsledné hodnoty uvádí Tab. 14.
Tab. 14. Obsah kyseliny L-askorbové (KA) v jednotlivých druzích þerstvého þesneku Vzorek MedvČdí þesnek ŠpanČlský þesnek ýínský þesnek ýeský þesnek I. ýeský þesnek II.
PrĤmČrná plocha píkĤ (mAU.s) 26317,40 28350,33 14559,97 17254,11 23170,93
PrĤmČrný obsah KA (mg.100g −1 ) 120,00 126,48 71,23 85,34 115,97
s
Obsah KA (mg.100g −1 )
10,40 4,05 10,53 0,20 1,36
120,00 ± 11,32 126,48 ± 4,41 71,23 ± 11,47 85,34 ± 0,22 115,97 ± 1,48
Rozsah obsahu L-askorbové kyseliny se u vzorkĤ þerstvého þesneku pohybuje v rozmezí 71,23 až 126,48 mg.100g −1 . PrĤmČrný obsah L-askorbové kyseliny ve vzorcích þesneku je 103,38 mg.100g −1 . Ve zkoumaných vzorcích bylo nejvyšší množství kyseliny L-askorbové
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
72
stanoveno v þesneku španČlském (126,48 mg.100g −1 ), druhé nejvyšší množství v þesneku medvČdím (120,00 mg.100g −1 ). Vysoký obsah (115,97 mg.100g −1 ) byl stanoven také u þeského þesneku II. Nejnižší hodnota L-askorbové kyseliny byla stanovena u þesneku þínského (71,23 mg.100g −1 ). Námi stanovený obsah kyseliny L-askorbové v medvČdím þesneku pĜibližnČ odpovídá hodnotám (100 mg.100g −1 ), které uvádí v knize CibuĐové zeleniny autoĜi KóĖa a KóĖová [29]. Tyto hodnoty také odpovídají obsahu kyseliny L-askorbové (150 mg.100g −1 ) publikovanému v þasopise VitalPlus (Heknová) [35]. Obsah kyseliny L-askorbové uvádČný v publikacích rĤzných autorĤ se velmi rĤzní. Velmi nízkou hodnotu 2,6 mg.100g −1 ve své práci uvádí Z. Zloch, J. ýelakovský a A. Aujezdská, kteĜí kyselinu L-askorbovou stanovovali titraþnČ na 2,6-dichlorfenolindofenol. [98] Titraþní stanovení vitamínu C je však málo specifické, protože je rušeno látkami obsahujícími thiolové skupiny a reduktony. Veith W. uvádí v knize Diet and Health: Scientific Perspectives hodnotu 31 mg.100g −1 a O. Konviþka uvádí hodnotu až 66 mg.100g −1 [1,40].
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
73
ZÁVċR
ýesnek se vyznaþuje mnoha významnými vlastnostmi. Mezi nejdĤležitČjší lze zaĜadit jeho antimikrobiální a antioxidaþní pĤsobení, které souvisí s pĜítomností fenolĤ a vitaminu C. K dalším významným zdravotním úþinkĤm patĜí pozitivní vliv na srdce, krevní obČh, gastrointestinální trakt, Diabetes mellitus a také antikarcinogenní úþinek. Diplomová práce je zamČĜena na analytické hodnocení pČti vzorkĤ þerstvého þesneku (þesnek medvČdí, þesnek þínský, þesnek španČlský, dva druhy þeského þesneku) a tĜí vzorkĤ sušeného þesneku (þínský þesnek, dva druhy þeského sušeného þesneku) - stanovení sušiny, refraktometrické sušiny, celkového obsahu kyselin, hrubé vlákniny, celkového obsahu fenolĤ a obsahu L-askorbové kyseliny. V rámci diplomové práce bylo u vzorkĤ þerstvých i sušených þesnekĤ provedeno stanovení sušiny kontrolní metodou sušení do konstantní hmotnosti. PrĤmČrný obsah sušiny þerstvého þesneku byl 37,21 %, prĤmČrná hodnota sušiny þesneku sušeného byla 93,25 %. Refraktometrická sušina byla mČĜena u þerstvých vzorkĤ þesneku. Rozsah refraktometrické sušiny se u jednotlivých vzorkĤ pohyboval v pomČrnČ širokém rozmezí 25,26 až 43,18 %. Dalším hodnoceným analytickým parametrem u þerstvých vzorkĤ þesneku bylo stanovení celkového obsahu kyselin. Výsledný obsah kyselin byl vztažen na kyselinu jableþnou. PrĤmČrný stanovený obsah celkových kyselin byl 0,38 %. U þerstvých i sušených vzorkĤ þesneku byl stanoveni i obsah hrubé vlákniny. PrĤmČrný celkový obsah hrubé vlákniny ve vzorcích þerstvého þesneku je 1,91 %, ve vzorcích sušeného þesneku bylo prĤmČrnČ 2,11 % hrubé vlákniny. Výsledky stanovení byly v dobrém souladu s tabelovanými hodnotami. Celkový obsah fenolĤ s využitím fotometrické metody s Folin-Ciocalteuovým þinidlem a standardem kyseliny gallové byl stanoven také u obou druhĤ þesnekĤ. Nejvyšší hodnota obsahu celkových fenolĤ þesneku (119,57 mg GA.100g −1 ) byla zjištČna u þesneku medvČdího, nejnižší obsah byl u þeského þesneku (92,23 mg GA.100g −1 ). MedvČdí þesnek, který není bČžnČ používán ke spotĜebČ, má nejvyšší obsah celkových fenolĤ. PrĤmČrný celkový obsah fenolĤ byl u zkoumaných druhĤ þerstvého þesneku 108,34 mg GA.100g −1 . PrĤmČrná
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
74
hodnota obsahu fenolĤ v sušeném þesneku je 77,55 mgGA.100g −1 . Hodnoty jsou nižší než u þesneku þerstvého. U vzorkĤ þerstvého þesneku byl stanoven také obsah kyseliny L-askorbové technikou HPLC s UV detekcí. Rozsah obsahu L-askorbové kyseliny se u vzorkĤ þerstvého þesneku pohybuje v pomČrnČ rozsáhlém rozmezí 71,23 - 126,48 mg.100g −1 . Nejvyšší množství kyseliny L-askorbové bylo stanoveno v þesneku španČlském a nejnižší množství v þesneku þínském. Obsah kyseliny L-askorbové uvádČný v publikacích autorĤ se velmi rĤzní, uvádČný rozsah se u kuchyĖského þesneku pohybuje v rozmezí 2,6 mg.100g −1 až 66 mg.100g −1 .
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
75
SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY [1]
KONVIýKA, OldĜich. ýesnek. Allium sativum L. Základy biologie a pČstování, obsahové látky a léþivé úþinky. Olomouc: OldĜich Konviþka, 1998. 167 s. ISBN 80238-1928-3.
[2]
KOLLÁR, Anton. Chvála þesneku. 1. vyd. Tišnov: Sursum, 2007. 74 s. ISBN 97880-7323-153-8.
[3]
MAYER, J. G., B. UEHLEKE and K. SAUM. Handbuch der Klosterheilkunde (neues Wissen über die Wirkung der Heilpflanzen; vorbeugen, behandeln und heilen). 6. vyd. München: Zabert Sandmann. 2003. 400 s. ISBN 978-389-8830-164.
[4]
KABELÍK, Jan. ýesnek (Allium sativum L.) známý i neznámý. 1. vyd. Olomouc: Výzkumný ústav zelináĜský. 1970. 83 s.
[5]
HANEN, N., S. FATTOUCH, E. AMMAR, and M. NEFFATI. Scientific, Health and Social Aspects of the Food Industry. Publisher: InTech, 2012. 488 s. ISBN: 978-953-307-916-5
[6]
KONýIû, Z. Mariana and Mario JUG. Antioxidant and Bioadhesive Properties of Onions (Allium L., Alliaceae): Processed Under Acidic Conditions. International Journal of Food Properties. 2011, roþ. 14, þ. 1, s. 92 – 101. ISSN 1094-2912.
[7]
HRABċ, J., O. ROP a I. HOZA. Výroba potravin rostlinného pĤvodu. 1. vyd. Zlín: UTB Zlín, 2005. 178 s. ISBN 80-7318-372-2.
[8]
PFEIFEROVÁ, Ulrike. Zeleninová a ovocná zahrada: pro lepší a zdravČjší úrodu. 1. vyd. V Praze: Knižní klub, 2005. 152 s. ISBN 80-242-1344-3.
[9]
NORMAN, Jill. ýesnek a cibule. 2. vyd. Praha: Slovart. 2004, 39 s. ISBN 80-7209532-3.
[10]
PELEŠKA, Stanislav. Zelenina na zahrádce a balkonČ. 2. vyd. Praha: Brána, 1995. 132 s. ISBN 80-859-4602-5.
[11]
LEWKOWICZ-MOSIEJ, Teresa. RoĞliny wzmacniające naszą odpornoĞü i aktywnoĞü. Białystok: Studio Astropsychologii, 2003. 160 s. ISBN 83-737-7043-7.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
[12]
76
MALÝ, Ivan. PČstujeme cibuli, þesnek, hrách a další cibulové a luskové zeleniny. 1. vyd. Praha: Grada, 2003. 83 s. ISBN 80-247-0635-0.
[13]
FULDER, Stephen. All about garlic. Garden City Park, N.Y: Avery. 1999. 96 s. ISBN 978-089-5298-867.
[14]
SONG, K., MILNER. J. A. Recent Advances on the Nutritional Effects Associated with the Use of Garlic as a Supplement: The Influence of Heating on the Anticancer Properties of Garlic. The Journal of Nutrition. 2001, roþ. 131, þ. 3, s. 1054-1057. ISSN 0022-3166.
[15]
ŠROT, Radoslav. 1000 dobrých rad zahrádkáĜĤm. 7. vyd. Praha: Agrární komora ýeské republiky, 1995. 626 s. ISBN 80-209-0252-X.
[16]
VOMOýILOVÁ, Vlasta. ýesnek a letošní zima. ReceptáĜ. Praha: Reader's Digest VýbČr, 2012, roþ. 23, þ. 5. ISSN 1213-8355.
[17]
Vše nejlepší pro zahrádku. Houbové choroby þesneku. [online]. [cit. 2013-3-6]. Dostupné z: http://www.nohelgarden.cz/
[18]
ZÁRUBA, Jiljí. ýesnek kuchyĖský. ReceptáĜ. Praha: Reader's Digest VýbČr, 2002, roþ. 13, þ. 8. ISSN 1213-8355.
[19]
VERMA, S. K., JAIN V. Garlic - “The spice of life” : composition, cooking. Journal of Herbal Medicine and Toxicology. 2008, roþ. 2, þ. 2, s. 21-28. ISSN 09734643.
[20]
LANZOTTI, V. The analysis of onion and garlic. Journal of Chromatography A, 2006. roþ. 1112, þ. 1 – 2, s. 3-22. ISSN 00219673.
[21]
ICIEK, M., KWIECIEē I., WLODEK L. Biological Properties of Garlic and GarlicDerived Orgnaosulfur Compounds. Environmental and Molecular Mutagenesis. 2009, roþ. 50, þ. 3, s. 247-265. ISSN 08936692.
[22]
BRIGGS, Margaret. Garlic and Onions: The Many Uses and Medicinal Benefits. Wigston: Abbeydale. 2008. 160 s. ISBN 18-614-7233-1.
[23]
ŠAFRÁNKOVÁ, Anna. Síla þesneku. 1. vyd. Praha: Levné knihy. 2010. 138 s. ISBN 978-80-7309-903-9.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
[24]
77
KOZÁK, Jan. ŠlechtČní þesnekové sadby. [online]. [cit. 2013-4-6]. Dostupné z: http://www.k-cesnek.cz/
[25]
ROP, O., P. VALÁŠEK a I. HOZA. Teoretické principy konzervace potravin I. 1. vyd. Zlín: Univerzita Tomáše Bati, 2005. 130 s. ISBN 80-731-8339-0.
[26]
OSZMIAÄSKI, J., KOLNIAK-OSTEK J., WOJDYÄO. A. Characterization and Content of Flavonol Derivatives of Allium ursinum L. Plant. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2012, roþ. 61, þ. 1, s. 176-184. ISSN 0021-8561.
[27]
HICK, E., AISLING N. et al. The Wild Garlic. Wild food template. 2011, roþ. 13, þ. 1, s. 1-12.
[28]
ŽLEBýÍK, JiĜí. Do kuchynČ i na zahradu (okrasné þesneky). ReceptáĜ. Praha: Reader's Digest VýbČr, 2012, roþ. 23, þ. 1. ISSN 1213-8355.
[29]
KÓĕA, Ján a Elka KÓĕOVÁ. Cibul'ové zeleniny. 1. vyd. Nitra: Garmond, 2005. 88 s. ISBN 80-89148-21-2
[30]
Fotografie medvČdího þesneku poĜízená 11. 5. 2003 Petrem Kociánem v Novém JiþínČ.
[31]
KUBÁT, Karel a Radmila BċLOHLÁVKOVÁ. Klíþ ke kvČtenČ ýeské republiky. 1. vyd. Praha: Academia, 2002. 927 s. ISBN 80-200-0836-5.
[32]
BUCHTER-WEISBRODT, Helga. Gemüse - Genuss und Gesundheit : Bärlauch. Gemüse. 2005, roþ. 41, þ. 4, s. 57. ISSN 0016-6286.
[33]
SCHULZ, Hartwig. et al. Bärlauch - Modekraut. Gemüse. 2003, roþ. 39, þ. 6, s. 1415. ISSN 0016-6286
[34]
TAJNER, Ä. D. et al. Antioxidant and scavenger activities of Allium ursinum. Fitoterapia. 2008, roþ. 79, þ. 4, s. 303-305. ISSN 0367326x.
[35]
HEKNOVÁ, M. MedvČdí þesnek. Vital Plus. Praha: Elpida plus. 2010, roþ. 4, þ. 2.
[36]
JANýA, JiĜí a Josef A. ZENTRICH. HerbáĜ léþivých rostlin: doplnČk, 6. díl. Praha: Eminent, 2008. 279 s. ISBN 978-80-7281-380-3.
[37]
ALEXIEVA, I., SAPUNJIEVA, T., MIHAYLOVA, D., POPOVA, A. Antimicrobial and antioxidant activity of extracts of Allium ursinum L. Journal of BioScience and Biotechnology. 2012. s. 143-145. ISSN 1314-6246.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
[38]
78
BACHMANN, J. Organic garlic Production. Appropriate Technology Transfer for RuralAreas. 2001. s. 1 – 11.
[39]
MCCANCE, R., WIDDOWSON E. M. McCance and Widdowson's The composition of foods. 6. vyd. Cambridge: Royal Society Of Chemismy, 2004, 537 s. ISBN 08-540-4428-0.
[40]
VEITH, Walter. Diet and Health: Scientific Perspectives. 2. vyd. U.S.A: CRC Press, 1998. ISBN 978-084-9302-893.
[41]
VELÍŠEK, Jan a Jana HAJŠLOVÁ. Chemie potravin II. 3. vyd. Tábor: OSSIS, 2009. 623 s. ISBN 978-80-86659-16-9
[42]
LAPýÍK, O., OPLATAL L, MORAVCOVÁ J. et al. PĜírodní látky a jejich deriváty chuti pálivé. Chemické listy. 2011, roþ. 105, þ. 6, s. 452-457. ISSN 0009-2770
[43]
ANKRI, S., MIRELMAN, D. Antimicrobial properties of allicin from garlic. Microbes and Infection. 1999, roþ. 1, þ. 2, s. 125-129. ISSN 2222-1751.
[44]
RAJNIAKOVÁ, A., DRDÁK, M., BUCHTOVÁ, V., KORCOVÁ, D. Využitie fytoncidóv cesnaku na konzervovanie potravín. Bulletin potravinárského výskumu. 1993, roþ. 32, þ. 1, s. 7 – 15. ISSN 0231-9950.
[45]
EJA, M. E., et al. A Comparative assessment of the antimicrobial effects of garlic (Allium sativum) and antibiotics on diarrheagenic organisms. Southeast Asian Journal of Tropical Medicine and Public Health. 2007, roþ. 2. þ. 38, s. 343-348. ISSN 0125-1562.
[46]
LUCIER, G. Garlic: Flavor of the Ages. Agricultural Outlook. 2000. s. 7 – 10.
[47]
BRACE, L. D. Cardiovascular Benefits of Garlic (Allium sativum L). The Journal of Cardiovascular Nursing. 2002, roþ. 16, þ. 4. s 33-49. ISSN 0889-4655.
[48]
CORZOMARTINEZ, M., CORZO N., VILLAMIEL M. Biological properties of onions and garlic. Trends in Food Science. 2007, roþ. 18, þ. 12, s. 609-625. ISSN 09242244.
[49]
BLOCK, E. The chemistry of garlic and onions. Scientific American. 1985, roþ. 3, þ. 252, s. 114-119. ISSN 0036-8733.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
[50]
79
LEDEZMA, E., APITZ-CASTRO, R. Ajoene the main active compound of garlic (Allium sativum); a new antifungal agent. Revista iberoamericana de micología. 2006, roþ. 23, þ. 2, s. 75-80. ISSN 1130-1406.
[51]
AHMAD, J. I. Garlic - a panacea for health and good taste?. Nutrition & Food Science. 1996. roþ. 96, þ. 1, s. 32 – 35. ISSN 0034-6659.
[52]
VELÍŠEK, Jan. Chemie potravin I. 3. vyd. Tábor: OSSIS, 2009. 580 s. ISBN 97880-86659-17-6.
[53]
KLÁSEK, Antonín. Organická chemie: bakaláĜský smČr. 1. vyd. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve ZlínČ, 2006. 112 s. ISBN 80-731-8483-4.
[54]
TMÁKOVÁ,
L.,
SEKRETÁě,
S.,
SCHMIDT,
Š.,
HLÁSNIKOVÁ,
J.,
VRBIKOVÁ, L., KREPS, F. Natural surfactants and their use in food industry. Potravinarstvo. 2011. roþ. 5, þ. 4, s. 64. ISSN 1337-0960. [55]
VELÍŠEK, Jan. Chemie potravin III. 1. vyd. Tábor: OSSIS, 1999. 342 s. ISBN 80902391-5-3.
[56]
JÍLEK, Jan. Uþebnice zavaĜování a konzervace. Olomouc: Fontána, 2001. 232 s. ISBN 80-861-7967-2.
[57]
PÁNEK, Jan. et al. Základy výživy. 1. vyd. Praha: Svoboda Servis, 2002. 207 s. ISBN 80-863-2023-5.
[58]
Vláknina v potravinách: [odborná pĜíruþka]. Bratislava: NOI, 2003, 29 s. ISBN 80890-8827-9
[59]
Agromanual.cz: Vše o pĜípravcích na ochranu rostlin. [online]. [cit. 2013-4-6]. Dostupné z: http://www.agromanual.cz/
[60]
LINDITSCH, Jorg. Léþíme se þesnekem. 1. vyd. Praha: Ivo Železný. 2000, 105 s. ISBN 80-240-1692-3.
[61]
MAROUNEK, M., P. BěEZINA a J. ŠIMģNEK. Fyziologie a hygiena výživy. 1. vyd. Vyškov: VVŠPV, 2000. 132 s. ISBN 80-7231-057-7.
[62]
Chemie potravin: Distanþní text. Projekt OP RLZ OpatĜení 3.2-0309. CEPAC MORAVA, ©2009. Dostupné z: http://utb-files.cepac.cz/moduly/M0028_chemie_ a_analyza_potravin/distancni_text/modul. xml
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
[63]
80
RADILOVÁ, KateĜina. ýesnek. 2. vyd. Praha: Sun. 2011, 80 s. ISBN 978-80-7371414-7.
[64]
HOZA, I., D. KRAMÁěOVÁ a P. BUDINSKÝ. PotravináĜská biochemie II. 1. vyd. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve ZlínČ, 2006. 104 s. ISBN 80-731-8395-1.
[65]
MIŠURCOVÁ, Ladislava. Základy biologie. 1. vyd. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve ZlínČ, 2006. 160 s. ISBN 80-731-8434-6.
[66]
CHRPOVÁ, D., KOUěIMSKÁ, L., GORDON, M. H. et al. Antioxidant activity of selected phenols and herbs used in diets for medical conditions. Czech Journal of Food Sciences. 2010, roþ. 28, þ. 4, s. 317-325. ISSN 1212-1800.
[67]
KOLOUCHOVÁ I., FILIP V., ŠMIDRKAL J., MELZOCH, K. Obsah resveratrolu v zeleninČ a ovoci. Chemické listy. Praha: ýeská spoleþnost chemická, 2005, roþ. 99, þ. 7, s. 492 – 495. ISSN 0009-2770.
[68]
SLATINA, J., TÁBORSKÁ E. PĜíjem, biologická dostupnost a metabolismus rostlinných polyfenolĤ u þlovČka. Chemické listy. 2004. roþ. 98, þ. 5, s. 239 – 245. ISSN 0009-2770
[69]
ZLOCH, Z. Zdravotní efekt polyfenolĤ z hlediska jejich pĜíjmu a využitelnosti. Vojenské zdravotnické listy. 2003, roþ. 72, þ. 5, s. 226 – 229. ISSN 0372-7025.
[70]
HEALD, Henrietta. Guide to vitamins, minerals and supplements. London: Reader's Digest, 2000. 416 s. ISBN 0276424484.
[71]
KAMLAR, M., UHLÍK, O. et al. Steroidní fytohormony: funkce, mechanismus úþinku a význam. Chemické listy. 2010, roþ. 104, þ. 2, s. 93 – 99. ISSN 0009-2770.
[72]
HOZA, Ignác a Daniela KRAMÁěOVÁ. PotravináĜská biochemie I. 1. vyd. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve ZlínČ, 2005. 168 s. ISBN 978-80-7318-295-3.
[73]
KLÁSEK, Antonín. Organická chemie: bakaláĜský smČr. 1. vyd. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve ZlínČ, 2006. 112 s. ISBN 80-731-8483-4.
[74]
MARTÍNKOVÁ, J. Farmakologie pro studenty zdravotnických oborĤ. 1. vyd. Praha: Grada, 2007. 379 s. ISBN 80-247-1356-X.
[75]
BÖHMIG, Ulf. Naturheilpraxis für zu Hause. Wien: Wirtschaftsverlag Orac, 1999. 357 s. ISBN 37-015-0305-2.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
[76]
81
Zelenina jako lék: þesnek. D Test: þasopis pro spotĜebitele. Praha: Obþanské sdružení spotĜebitelĤ "TEST". 2010, þ. 3. ISSN 1210-731x.
[77]
RIVLIN, R. S. Signifiance of Garlic and Its Constituents in Cancer and Cardiovascular Disease: Is Garlic Alternative Medicine?. The Journal of Nutrition. 2006, roþ. 136, þ. 3, s. 713-715. ISSN 0022-3166.
[78]
BOZIN, B., MIMICA-DUKIC, N., SAMOJLIK, I., GORAN A. a IGIC, R. Phenolics as antioxidants in garlic (Allium sativum L., Alliaceae). Food Chemistry. 200812-15,
roþ.
111,
þ.
4,
s.
925-929.
ISSN
03088146.
DOI:
10.1016/j.foodchem.2008.04.071. [79]
GARRETT, J. T. a Michael T. GARRETT. Medicína indiánských šamanĤ: ýerokíjská cesta životem. 1. vyd. Olomouc: Fontána, 2010. 170 s. ISBN 978-80-7336-5899.
[80]
SINGH, K. V., SINGH, K. D. Pharmacological Effects of Garlic (Allium sativum L.). ARBS Annual Review of Biomedical Science. 2008, roþ. 10, s. 6-26. ISSN 15173011.
[81]
NUUTILA, A. M. et al. Comparison of antioxidant actives of onion and garlicextracts by inhibition of lipid peroxidation and radical scavenging activity. Food Chemistry. 2002, roþ. 81, þ. 4, s. 485-493. ISSN 03088146.
[82]
QUEIROZ, Y. S., ISHIMOTO, E. Y. et al. Garlic (Allium sativum L.) and ready-toeat garlic products: In vitro antioxidant activity. Food Chemistry. 2009, roþ. 115, þ. 1, s. 371-374. ISSN 03088146.
[83]
OVIASOGIE, P. O., OKORO, D., NDIOKWERE, C. L. Determination of total phenolic amount of some edible fruits and vegetables. African journal of biotechnology. 2009, roþ. 8, þ. 12, s. 2819-2820. ISSN 1684-5315.
[84]
BOREK, C. Antioxidaþní zdravotní úþinky vyzrálého þesnekového extraktu. The Journal of Nutrition. 2001, roþ. 131, þ. 3. s 1010-1015. ISSN 0022-3166.
[85]
RASUL, S. H. A., BUTT, M. S., ANJUM, F. M. et al. Aqueous garlic extract and its phytochemical profile; special reference to antioxidant status. International Journal of Food Sciences and Nutrition. 2012, roþ. 63, þ. 4, s. 431 – 439. ISSN 0963-7486.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
[86]
82
DURAK, I., KAVUTCU, M., AYTAC, B., AVCI, A., DEVRIM, E., OZBEK, H., OZTÜRK, H. S. Vliv konzumace þesneku na krevní lipidy a na parametry oxidantĤ/antioxidantĤ u lidí s vysokou hladinou choletsrolu. The Journal of Nutritional Biochemistry. 2004, roþ. 15, þ. 6. s 373-377. ISSN 0955-2863.
[87]
VALCHAě, Pavel. KoĜení v masných výrobcích VII. – þesnek, Maso. 2008. þ. 2 s. 30 – 32. ISSN 1210-4086.
[88]
SUMIYOSHI, H. Nové farmakologické úþinky þesneku a jeho složek. Nippon Yakurigaku Zasshi. 1997, roþ. 110, þ. 1. s 93-97. ISSN 0015-5691.
[89]
BLOCK, Eric. Garlic and other alliums: the lore and the science. 1. vyd. Cambridge: UK RSC Pub, 2010. 454 s. ISBN 978-184-9731-805.
[90]
Analýza a hodnocení potravin I: Distanþní text. Projekt OP RLZ OpatĜení 3.2-0309. CEPAC MORAVA, ©2007. Dostupné z: http://utb-files.cepac.cz/moduly/M0028_ analyza_a_hodnoceni_potravinI/distancni_text/mo- dul. xml
[91]
KLOUDA, Pavel. Moderní analytické metody. 2. vyd. Ostrava: Pavel Klouda, 2003. 132 s. ISBN 80-863-6907-2.
[92]
Mettler Toledo: Refraktometry. [online]. [cit. 2013-4-10]. Dostupné z WWW: http://cs.mt.com/ cz/cs/home.html
[93]
Operator’s Manual ANKOM Fiber Analyzer: (A200, A200I). [online]. s. 28 [cit. 2012-11-21]. Dostupné z: http://www.ankom.com/media/documents/A200series_ Manual_RevB_011110.pdf
[94]
TEPER, I. ANKOM 220: nový pĜístup ke stanovení vlákniny. KrmiváĜství. 2000, 7, s. 20-21.
[95]
ANKOM 220 Fiber Analyzer [online]. [cit. 2013-04-5]. Dostupný z WWW: .
[96]
MANACH C., SCALBERT A., MORAND CH., REMESY CH., JIMENEZ L. Polyphenols: food sources and bioavailability. The American Journal of Clinical Nutrition. 2004, roþ. 79, þ. 5, s. 727-747. ISSN 1938-3207.
[97]
BRAVO L. Polyphenols: Chemistry, dietary sources, metabolism, and nutritional significance. Nutrition Reviews. 1998, roþ. 56, þ. 11, s. 317-333. ISSN 0029-6643
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
[98]
83
ZLOCH, Z., J. ýELAKOVSKÝ a A. AUJEZDSKÁ. Stanovení obsahu polyfenolĤ a celkové antioxidaþní kapacity v potravinách rostlinného pĤvodu. PlzeĖ: ÚHLF UK, 2004. 37 s.
[99]
CICCO, N., LANORTE, M. T., PARAGGIO, M., VIGGIANO, M., LATTANZIO, V. A reproducible, rapid and inexpensive Folin–Ciocalteunext term micro-method in determining phenolics of plant methanol extracts. Microchemical Journal. 2009, roþ. 91, s. 107-110. ISSN 0026-265X
[100] ŠTULÍK, Karel. et al. Analytické separaþní metody. 1. vyd. Praha: Karolinium – Univerzita Karlova, 2005. 264 s. ISBN 80-246-0852-9. [101] CHURÁýEK, Jaroslav. et al. Analytická separace látek. 1. vyd. Praha: SNTL, 1990. 384 s. ISBN 80-03-00569-8. [102] Vysokoúþinná kapalinová chromatografie. [online]. [cit. 2013-4-6]. Dostupné z WWW:. [103] PACÁKOVÁ, VČra a Karel ŠTULÍK. Vysokoúþinná kapalinová chromatografie. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986. 144 s. [104] Chromatografické metody. [online]. [cit. 2013-4-2]. Dostupné z WWW: . [105] LaboratoĜ v oboru I: Distanþní text. Projekt OP RLZ OpatĜení 3.2-0309. CEPAC MORAVA, ©2007. Dostupné z: http://utb-files.cepac.cz/moduly/M0026_ laborator_ v_oboru/distancni_text/modul.xml [106] Konzervace a balení potravin: Distanþní text. Projekt OP RLZ OpatĜení 3.2-0309. CEPAC MORAVA, ©2007. Dostupné z: http://utb-files.cepac.cz/moduly/M0011_ konzervace_a_baleni_potravin/distancni_text/modu l.xml [107] KYZLINK, Vladimír. Teoretické základy konzervace potravin. 1. vyd. Praha: SNTL, 1988. 511 s. [108] KOPEC, Karel. Tabulky nutriþních hodnot ovoce a zeleniny. 1. vyd. Praha: ÚZPI, 1998. 72 s. ISBN 80-861-5364-9. [109] KOVAýÍKOVÁ, E., VOJTAŠŠÁKOVÁ, A. a K. HOLýÍKOVÁ. Potravinové tabulky: Ovocie a zelenina. 1. vyd. Bratislava, 1997. 208 s. ISBN 80-85330-33-4.
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLģ A ZKRATEK LD 50
Smrtelná dávka pro 50 % populace bakteriálního kmene.
KA
Kyselina askorbová.
HPLC/UV
Vysokoúþinná kapalinová chromatografie s UV detekcí.
HV
Hrubá vláknina.
p
PrĤmČrná hodnota.
84
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
85
SEZNAM OBRÁZKģ Obr. 1. Rostlina þesneku ...................................................................................................... 14 Obr. 2. PrĤĜez cibule þesneku napadené plísní ................................................................... 17 Obr. 3. Typ nepaliþák .......................................................................................................... 19 Obr. 4. Typ paliþák .............................................................................................................. 20 Obr. 5. OdrĤdy þesneku Jovan a Džambul .......................................................................... 20 Obr. 6. OdrĤdy þesneku Blanin a Lukan.............................................................................. 21 Obr. 7. OdrĤdy þesneku Anton a Benátþan.......................................................................... 21 Obr. 8. ýesnek medvČdí ....................................................................................................... 22 Obr. 9. Alliin ........................................................................................................................ 25 Obr. 10. Syntéza allicinu...................................................................................................... 25 Obr. 11. Allicin .................................................................................................................... 26 Obr. 12. Obecná struktura flavonoidních látek ................................................................... 33 Obr. 13. Kvercetin ............................................................................................................... 34 Obr. 14. Digitální refraktometr ........................................................................................... 45 Obr. 15. ANKOM ................................................................................................................. 46 Obr. 16. HPLC/UV .............................................................................................................. 47 Obr. 17. Schéma kapalinového chromatografu ................................................................... 48 Obr. 18. ýeský þesnek I........................................................................................................ 51 Obr. 19. ýeský þesnek II. ..................................................................................................... 51 Obr. 20. ŠpanČlský þesnek ................................................................................................... 52 Obr. 21. ýínský þesnek......................................................................................................... 52 Obr. 22. Cibule medvČdího þesneku .................................................................................... 52 Obr. 23. ýínský sušený þesnek ............................................................................................. 53 Obr. 24. ýeský sušený þesnek I. ........................................................................................... 53 Obr. 25. ýeský sušený þesnek II........................................................................................... 54 Obr. 26. Obsah vlhkosti u jednotlivých druhĤ þerstvého þesneku ....................................... 61 Obr. 27. Výsledky stanovení hrubé vlákniny vzorkĤ þerstvého þesneku .............................. 65 Obr. 28. Kalibraþní kĜivka kyseliny gallové ........................................................................ 67 Obr. 29. Výsledky stanovení celkového obsahu fenolĤ ve vzorcích a v sušinČ vzorkĤ þerstvého þesneku ....................................................................................................... 68 Obr. 30. Kalibraþní kĜivka kyseliny askorbové ................................................................... 70
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
86
SEZNAM TABULEK Tab. 1. PrĤmČrný obsah aminokyselin v þesneku ................................................................ 29 Tab. 2. Obsah minerálních látek þesneku ............................................................................ 31 Tab. 3. Citlivost vybraných kmenĤ bakterií k allicinu ......................................................... 38 Tab. 4. Obsah sušiny u jednotlivých druhĤ þerstvého þesneku ............................................ 61 Tab. 5. Obsah vlhkosti u jednotlivých druhĤ sušeného þesneku .......................................... 62 Tab. 6. Hodnoty refraktometrické sušiny v jednotlivých druzích þerstvého þesneku ........... 62 Tab. 7. Celkový obsah kyselin v jednotlivých druzích þerstvého þesneku............................ 63 Tab. 8. Stanovení hrubé vlákniny (HV) vzorkĤ þerstvého þesneku ...................................... 64 Tab. 9. Stanovení hrubé vlákniny (HV) vzorkĤ sušeného þesneku ....................................... 66 Tab. 10. Kalibraþní kĜivka kyseliny gallové ........................................................................ 67 Tab. 11. Celkový obsah fenolĤ u jednotlivých druhĤ þesneku ............................................. 68 Tab. 12. Hodnoty kalibraþní kĜivky standardu KA .............................................................. 70 Tab. 13. Parametry pro stanovení L-askorbové kyseliny .................................................... 71 Tab. 14. Obsah kyseliny L-askorbové (KA) v jednotlivých druzích þerstvého þesneku ....... 71
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
87
SEZNAM PěÍLOH PI
STRUKTURÁLNÍ VZORCE LÁTEK S OBSAHEM SÍRY V ýESNEKU
P II
VYBRANÉ
CHROMATOGRAMY
STANDARDU
ASKORBOVÉ P III
CHROMATOGRAMY JEDNOTLIVÝCH VZORKģ
KYSELINY
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
88
PěÍLOHA P I: STRUKTURÁLNÍ VZORCE LÁTEK S OBSAHEM SÍRY V ýESNEKU
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
89
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
90
PěÍLOHA P II: VYBRANÉ CHROMATOGRAMY STANDARDU KYSELINY LASKORBOVÉ
10 ȝg.ml −1
30 ȝg.ml −1
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
50 ȝg.ml −1
91
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
PěÍLOHA P III: CHROMATOGRAMY JEDNOTLIVÝCH VZORKģ
1. MedvČdí þesnek
2. ŠpanČlský þesnek
92
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
3. ýínský þesnek
4. ýeský þesnek I.
93
UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická
5. ýeský þesnek II.
94