Zmiany właściwości nasion podczas kiełkowania

Transkrypt

1 Justyna Tomiło Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie Wydział Inżynierii Produkcji Zakład Techniki Cieplnej Zmiany właściwości nasion podczas kiełkowania Streszczenie: Celem niniejszej pracy było omówienie istoty kiełkowania oraz przeanalizowanie zmian biochemicznych jakie zachodzą w nasionach podczas tego skomplikowanego procesu fizjologicznego. W ziarnie zbóż, podczas kiełkowania następuje szereg przemian biochemicznych korzystnych z żywieniowego punktu widzenia. Kiełki są bogatym źródłem różnorodnych składników odżywczych oraz związków fitochemicznych o działaniu prewencyjnym. Na podstawie badań epidemiologicznych udowodniono, że dieta w nie bogata zmniejsza ryzyko zachorowań na wiele chorób. Słowa kluczowe: kiełki, kiełkowanie, zmiany biochemiczne Wstęp Kiełki są młodymi roślinami, które zawierają wiele cennych witamin, mikro- i makroelementów i szereg innych związków korzystnych dla ludzkiego organizmu. Te młode rośliny od dawna są spożywane na Dalekim Wschodzie, a dopiero od ok. 20 lat w Europie. Do najpopularniejszych a zarazem najczęściej spożywanych kiełków zaliczamy kiełki pszenicy, rzodkiewki, czarnego słonecznika, lucerny, cebuli (szczypiorek), soczewicy i zielonego groszku, a na dalekim wschodzie również kiełki fasoli mung i azuki [Gałązka- Czarnecka, Krala 2009]. Kiełki to rośliny na etapie największego rozwoju, dlatego też mają nie tylko wysokie walory żywieniowe lecz również cenne walory sensoryczne [Gałązka-Czarnecka, Krala 2009]. Okres trwałości kiełków jest bardzo krótki z uwagi na podwyższone ryzyko szybkiego rozwoju drobnoustrojów, a także wysoki początkowy poziom zanieczyszczeń mikrobiologicznych. Jednak coraz więcej ludzi przekonuje się do spożywania kiełków nasion wzbogacając w nie swoje posiłki. Kiełki są bogatym źródłem wielu witamin (C, B 1, B 2, B 6 ), mają najwyższą koncentrację białek, minerałów związków mineralnych, enzymów, flawonoidów, saponin (wspomagających pracę limfocytów T) i innych bardzo ważnych substancji, których jest mniej w dojrzałych warzywach niż w kiełkach [Meyerowitz 2011, Zieliński i inni 2002, 2005]. Celem niniejszej pracy było omówienie istoty procesu kiełkowania oraz przeanalizowanie zmian biochemicznych jakie zachodzą w nasionach podczas tego skomplikowanego procesu fizjologicznego. 1

2 Istota procesu kiełkowania roślin Kiełkowanie to złożony proces fizjologiczny polegający na wzroście zarodka i przekształcenie jego w kiełek, a potem w siewkę. Proces ten składa się z trzech faz. Pierwsza faza to faza fizyczna, w której następuje hydratacja ziarniaków czyli wnikanie wody przez warstwy okrywy w okolicy zarodka. Wnikanie wody do wnętrza ziarniaków jest wywołane ich wysokim potencjałem matrycowym przy równocześnie niskim potencjałem wodnym [Dreczka 2011]. W drugim etapie wnikania wody do ziarniaka następuje proces imbibicji [Grzesiuk, Kulka 1988, Lewak 1998], w którym dochodzi do pęcznienia koloidów, polegającego na przyłączaniu do cząsteczek płaszcza wodnego coraz większej ilości cząsteczek wody wiązaniami wodorowymi. W wyniku takiego przyłączania cząstek zwiększa się odległość między kolejnymi micellami koloidowymi. Na skutek pęcznienia nasion zwiększa się ich objętość i masa w wyniku malejącego w nasionach potencjału matrycowego a narastającego potencjału osmotycznego. W tej fazie następuje hydroliza związków zapasowych i stopniowa aktywacja substancji biologicznie czynnych w ziarniakach [Grzesiuk, Kulka 1988]. Kolejna tzw. faza kataboliczna to faza biochemiczna, w której następuje aktywizacja metabolizmu polegająca na przemieszczaniu się metabolitów z tkanek zapasowych a także wzmożenie przemian bioenergetycznych podczas formowania kiełka [Lewak 1998]. Ostatnia to faza anaboliczna, nazywana fazą fizjologiczną, podczas której następuje wydłużanie (elongacja komórek) a także kształtują się korzenie zarodkowe. Dodatkowo wykształca się strefa wzrostowa w korzeniach i łodydze jak również pojawiają się pierwsze liście a także tworzy się samożywna siewka [Dreczka 2011]. Do czynników warunkujących kiełkowanie zaliczamy [Lewak, Koncewicz 2009, Politycka 2007]: - temperaturę kiełkowania zazwyczaj jest niższa niż optymalna temperatura wzrostu rośliny, różna u roślin z poszczególnych stref klimatycznych; przykładowo w przypadku roślin klimatu chłodnego (nasiona grochu czy wyki) optymalna temperatura kiełkowania wynosi 1-5 o C (dla tytoniu i ryżu około 10 o C), zaś dla roślin klimatu ciepłego (np. melona) temperatura ta wynosi o C; - światło (warunki naświetlenia) rośliny, których kiełkowanie zależy od światła nazywamy fotoplastycznymi, gdzie wyróżniamy fotoblastię dodatnią (naświetlenie stymuluje kiełkowanie) i fotoblastię ujemną (światło hamuje ten proces). Rośliny ujemnie fotoblastyczne to cebula, czosnek, inne rośliny liliowate, facelia i szarłat, zaś dodatnio fotoblastyczne to trawy, sałaty, rzeżucha, wiesiołka i miechunki. Do roślin kiełkujących zarówno w świetle jak i w ciemności zaliczamy nasiona zbóż i roślin motylkowych; 2

3 - stężenie tlenu w środowisku do kiełkowania wszystkich nasion potrzebna jest obecność tlenu i jego stężenie nie powinno być niższe niż 21%, gdyż w kiełkujących nasiona zachodzi intensywne oddychanie. W wyniku procesu oddychania następuje hydroliza nagromadzonych w nasionach sacharydów i tłuszczów, co powoduje powstawanie energii a także metabolitów pośrednich; - stężenie CO 2 stężenie tego gazu powyżej 15% zazwyczaj powoduje hamowanie procesu kiełkowania nasion [Lewak, Koncewicz 2009, Politycka 2007]. Wyróżnia się kiełkowanie nadziemne tzw. epigeiczne i podziemne hypogeiczne. Kiełkowanie jest odpowiedzialne za sposób wzrostu zarodka, który może rozpocząć się od wzrostu korzenia zarodkowego lub hypokotyla bądź też obu organów [Dreczka 2011]. W przypadku kiełkowania nadziemnego wraz ze wzrostem korzenia wydłuża się również podliścieniowa łodyga zarodkowa (hipokotyl), która przyczynia się do wynoszenia liścieni nad powierzchnię gleby. Liścienie [Grzesiuk, Kulka 1981] szybko zielenieją się i spełniają rolę organów fotosyntetyzujących jak w przypadku rzodkiewki, sałaty czy bawełny bądź mogą nadal spełniać funkcję organów magazynujących i fotosyntetyzujących (dyniowate). Natomiast przy kiełkowaniu hypogenicznym za korzeniem wydłuża się nadliścieniowa część łodygi (epikotyl) a liścienie zostają w glebie [Grzesiuk, Kulka 1981]. Mitochondria w suchych nasionach są funkcjonalne a także strukturalnie upośledzone, natomiast podczas pęcznienia następuje odbudowa istniejących mitochondriów a także formowanie nowych. U nasion roślin dwuliściennych główna masa metabolitów jest gromadzona w podliścieniowej części łodygi zarodkowej, z której przemieszcza się do epikotylu (część nadliścieniowa) i pąka szczytowego oraz do korzenia [Dreczka 2011]. W badaniach przeprowadzonych przez Rydzaka i Bożka [2007] zaobserwowano, że moczenie w różnych warunkach ciśnieniowych ma ogromny wpływ na kiełkowanie ziaren jęczmienia browarniczego. Badacze stwierdzili znaczące różnice w budowie morfologicznej kiełkujących ziarniaków jęczmienia po wstępnym moczeniu w ciśnieniu atmosferycznym i w podciśnieniu 5 kpa. Odnotowali, że po 72 h wzrostu ziarna jęczmienia moczonego w wodzie o temperaturze 50 o C nie ma widocznych różnic między kiełkującym ziarnem nawilżanym w ciśnieniu 5 kpa i ciśnieniu atmosferycznym. Jednak po 120 h wykiełkowało mniej ziaren nawilżanych w ciśnieniu 5 kpa. Wpływ procesu kiełkowania na wartość odżywczą kiełków Kiełki nasion to idealne źródło cennych składników odżywczych tj. mikroelementów, soli mineralnych, białek i węglowodanów. Ponadto są również o wiele mniej kaloryczne od 3

4 samych nasion i produktów z nich wytwarzanych [Zieliński i in. 2002]. Świeże kiełki [Zieliński i in. 2002] obfitują w cenne kwasy tłuszczowe omega-3 oraz są bogate w błonnik. Systematyczne ich spożywanie przeciwdziała wielu poważnym schorzeniom, uzupełnia niedobory witamin i składników mineralnych, wzmacnia system odpornościowy, co więcej mają działanie przeciwnowotworowe [Meyerowitz 2011]. Kiełki są doskonałym źródłem wielu składników mineralnych. Jednak skład mineralny kiełków jest uzależniony od gatunku rośliny. Kiełki pszenicy są bogatym źródłem cynku i miedzi. Dodatkowo przeważająca większość kiełków zbożowych zawiera dużo żelaza, potasu i magnezu, a także fosforu i wapnia. Składniki mineralne obecne w kiełkach są dobrze przyswajalne dzięki enzymowi fitazie, uaktywniającej się podczas kiełkowania [Czerwińska 2012]. Kiełki zbóż są również bogate w cenne witaminy, których jest znacznie więcej w kiełkach niż suchych ziarniakach. Spowodowane jest to syntezą witamin, zachodzącą podczas kiełkowania. Proces kiełkowania ziarniaków powoduje zwiększenie zawartości witaminy C, zaś udział alfatokoferolu, karotenoidów i ksantofili wzrasta liniowo w czasie kiełkowania nasion. Dodatkowo we wszystkich kiełkach roślin znajdują się duże ilości witaminy B1, B2, B6, PP oraz biotyny [Czerwińska 2012]. Składniki bioaktywne w kiełkach W wyniku kiełkowania ziaren zbóż zwiększają się ich cenne właściwości przeciwutleniające porównywalne do właściwości butylohydroksanizolu (BHA) i alfatokoferolu [Czerwińska 2012, Lewicki 2010]. Na skutek dynamicznych procesów metabolicznych zachodzących w kiełkach powstają wartościowe związki chemiczne, do których zaliczamy między innymi związki fenolowe, oddziaływujące korzystnie na ludzki organizm. Cennymi związkami fenolowymi są polifenole, które charakteryzują się możliwością wygaszania rodników (taka zdolność kiełków pszenicy jest porównywalna z aktywnością kwasu kawowego) i właściwościami przeciwutleniającymi. Natomiast kiełki gryki charakteryzują się aktywnością porównywalną z aktywnością rutyny lub kwercetyny [Czerwińska 2012]. W związku z tak cennymi właściwościami kiełki z powodzeniem mogą być pomocne w profilaktyce i leczeniu chorób układu nerwowego, otyłości, miażdżycy i innych chorób układu krążenia, zaburzeń pracy przewodu pokarmowego, zmniejszonej odporności immunologicznej a nawet niedokrwistości [Czerwińska 2012]. 4

5 Stwierdzono [Meyerowitz 2011], że kiełki brokułu zawierają sulforafany stosowane w profilaktyce nowotworów, które likwidują wolne rodniki. Zawartość tej cennej substancji w kiełkujących nasionach jest nawet razy większa niż w dojrzałej roślinie. Ludzie zmagający się z anemią powinni regularnie spożywać zielone kiełki soczewicy bowiem zawierają one kwas foliowy o działaniu krwiotwórczym. Ponadto kiełki te są również polecane kobietom w ciąży, ponieważ kwas foliowy jest niezbędny w procesach kształtowania systemu nerwowego dziecka [Meyerowitz 2011]. Cenne witaminy zawarte w kiełkach soczewicy, wspomagające prawidłowe funkcjonowanie naszego organizmu, zostały przedstawione w tabeli 1. Tabela. 1. Witaminy zawarte w kiełkach soczewicy [Meyerowitz 2011] Witaminy Jednostka Kiełki soczewicy (100g) A IU 45 C mg 16,5 Tiamina (B1) mg 0,228 Ryboflawina (B2) mg 0,128 Niacyna (B3) mg 1,128 Kwas pantotenowy (B5) mg 0,578 B6 mg 0,190 Kwas foliowy (B9) µg 100,00 Pszenica jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych zbóż na świecie. Jej kiełki są źródłem witamin A, B1, B2, B3, B5, B6, B9, C, E a także cennych składników mineralnych (magnez, fosfor, wapń, żelazo, selen, mangan, cynk, krzem, potas, jod, miedź i molibden). Dodatkowo kiełki tej rośliny zawierają różnorodne aminokwasy (tab. 2), w szczególności w dużych ilościach leucynę, kwas glutaminowy oraz prolinę. Dlatego też kiełki tego zboża korzystnie wpływają na pracę serca oraz przeciwdziałają starzeniu się organizmu [Meyerowitz 2011]. Tabela 2. Aminokwasy zawarte w kiełkach pszenicy [Meyerowitz 2011] Aminokwasy Jednostka Kiełki pszenicy (100g) Tryptofan g 0,115 Treonina g 0,254 Izoleucyna g 0,287 Leucyna g 0,507 5

6 Lizyna g 0,245 Metionina g 0,116 Cysteina g 0,134 Fenyloalanina g 0,350 Tyrozyna g 0,275 Walina g 0,361 Arginina g 0,425 Histydyna g 0,196 Alanina g 0,295 Kwas asparaginowy g 0,453 Kwas glutaminowy g 1,871 Glicyna g 0,306 Prolina g 0,674 Seryna g 0,341 Przemiany biochemiczne w ziarniakach Według Grzesiuka i Kulki [1988] przemiany biochemiczne zachodzące podczas pęcznienia i kiełkowania można umownie podzielić na trzy grupy: 1 grupa synteza związków wielkocząsteczkowych (np. kwasów nukleinowych i białek, lipidów, cytomembran, polisacharydów, ścian komórkowych) w rosnących organach zarodka; 2 grupa procesy oddechowe służące dla rosnącego zarodka jako źródło energii i drobnocząsteczkowych metabolitów; 3 grupa mobilizacja substancji zapasowych, przebiegająca początkowo w zarodku w niewielkim zakresie. Dopiero po przebiciu okrywy przez korzeń zarodkowy rozpoczyna się w bielmie hydroliza enzymatyczna podstawowych substancji zapasowych. Istotną rolę w metabolizmie kiełkujących nasion odgrywają kwasy nukleinowe, a to dlatego, że kwasy te uczestniczą w syntezie białek, jak również przyczyniają się do powstawania enzymów [Grzesiuk, Kulka, 1988]. W suchych nasionach DNA prawie nie przejawia aktywności matrycowej, jednak ta aktywność pojawia się w pierwszych godzinach kiełkowania i wyprzedza jego replikę związaną z podziałami komórek. Proces biosyntezy (transkrypcji) [Beweley, Black 1994, Dreczka 2011] białek jest poprzedzony syntezą odpowiednich form RNA i polisomów. Jednak synteza nowych białek nie zawsze musi być poprzedzona syntezą nowych cząstek mrna, gdyż w suchych nasionach znajdują się pewne cząstki mrna (wytworzone podczas dojrzewania nasion). Wraz ze stopniem zaawansowania kiełkowania ziaren i nasion zawartość kwasów nukleinowych, zwłaszcza RNA, obniża się w bielmie i liścieniach a rośnie w kiełkach, czemu 6

7 towarzyszy wzrastająca aktywność enzymów nukleolitycznych w liścieniach i bielmie [Grzesiuk, Kulka 1988]. Te organiczne związki chemiczne w dużych ilościach są zgromadzone w częściach zapasowych nasion. Są cennym źródłem nukleotydów, wykorzystywanych do syntezy nowych cząstek kwasów nukleinowych w rosnącym zarodku. Zmianom podczas kiełkowania ulegają ilość i jakość frakcji białkowych, co spowodowane jest działaniem enzymów proteolitycznych. Zauważalnie zwiększa się zawartość albumin i nierozpuszczalnych związków azotowych zaś zmniejsza się zawartość prolamin i glutelin [Gąsiorowski, Kołodziejczyk 1994, Czerwińska 2012]. Kiełkowanie nasion powoduje zwiększanie się zawartość lizyny, tryptofanu, tyrozyny, kwasu glutaminowego, kwasu asparaginowego, histydyny i alaniny. Białko zawarte w kiełkach w porównaniu z białkiem w nasionach zbóż ma większą strawność a także wyższą wartość biologiczną [Czerwińska 2012]. Kim i inni [2005] w swoich badaniach wykazali, że kiełki gryki zawierają kwas asparaginowy (1698 mg/100 g s.m.) i kwas glutaminowy (2764 mg/100 g s.m.) a zawartość alaniny, histydyny, tryptofanu i tyrozyny była nawet 1,7-1,9 razy większa w kiełkach niż w nasionach. Dane literaturowe [Lewicki 2010] wykazują, że zawartość białka w amarantusie wynosi 20,8 % w s.m. Podczas kiełkowania nasion amarantusa (Amaranthus hypochondriacus) zawartość białek ogółem i błonnika wzrastała i po 3 dniach kiełkowania wynosiła 21,9 % w s.m. Zawartość lizyny wynosiła 4,9 g/100 g białka, a strawność białka była na poziomie 79,2 %. W przypadku kiełkowania orzeszków ziemnych, istotnie wzrosła zawartość wolnych aminokwasów przy czym jednocześnie występował intensywny rozkład białek o dużej masie molowej [Lewicki 2010, Wang i in. 2005]. Lipidy zgromadzone w zarodku oraz w mniejszym stopniu w warstwie aleuronowej bielma są ważnym źródłem energii przy kiełkowaniu ziarna. Ich zawartość szybko ulega obniżeniu [Gąsiorowski, Kołodziejczyk 1994]. Lipidy ulegają rozkładowi, poprzez enzymy lipazy działające na tłuszcze proste i fosfolipazy działające na tłuszcze złożone [Grzesiuk, Kulka 1988]. W większych ilościach lipazy występują w powietrznie suchych ziarniakach. Jednak enzymy te nie są w nich aktywne. Lipazy aktywują się gdy zawartość wody w nasionach przekroczy wartość krytyczną. Wzrost aktywności tych enzymów jest niepożądany, ponieważ powoduje jełczenie tłuszczów, co niekorzystnie odbija się na jakości konsumpcyjnej i siewnej nasion [Lewicki 2010]. Gąsiorowski i Kołodziejczyk podają [1994], że ilość lipidów szybko spada w czasie kiełkowania ziarna, gdzie po trzech dniach ilość wolnych lipidów obniża się nawet 7

8 pięciokrotnie, a dużo nagromadza się kwasów tłuszczowych. Największy spadek tych związków zauważa się w samym zarodku. Przeprowadzone badania przez Randhir a i in. [2009] wykazały, że w kiełkach gryki kwasy linolowy i oleinowy stanowiły 45,9% i 18,4% wszystkich tłuszczów. Proces kiełkowania powodował obniżenie zawartość kwasu oleinowego i stearynowego, a zwiększał zawartość kwasu linolowego i linolenowego odpowiednio 1,3 i 5,4 razy [Lewicki 2010]. Największą ilość tych kwasów posiadają kiełki pszenicy i gryki [Czerwińska 2012]. Głównymi węglowodanami zapasowymi nasion są skrobia i hemicelulozy, zlokalizowane w bielmie bądź liścieniach [Grzesiuk, Kulka 1988]. Ponadto hemicelulozy mogą występować w okrywie owocowo-nasiennej. W bielmie nasion roślin motylkowych znajdują się galaktomannany. Następną grupą polisacharydów zapasowych to mannany, występujące w zarodkach i bielmie roślin jednoliściennych jak np. allium. W czasie kiełkowania związki te rozkładają się do kilkocukrów oraz cukrów prostych i transportowane są do różnych części zarodka, gdzie wykorzystywane są w procesie oddychania oraz syntezy różnych związków np. wielocukrowców tworzących ściany komórkowe wzrastającego kiełka. Ziarno żyta, pszenicy czy jęczmienia charakteryzuje się wysoką aktywnością β-amylazy (występującej w warstwie subaleuronowej i w tarczce, a nie występującej w warstwie aleuronowej i okrywie owocowo-nasiennej) a niewielką aktywnością α-amylazy. W czasie kiełkowania wzrasta aktywność enzymów amylolitycznych (przede wszystkim α-amylazy) a także aktywność hemicelulaz, dokonujących wstępnej hydrolizy nieskrobiowych polisacharydów [Gąsiorowski, Kołodziejczyk 1994]. W czasie rozpoczęcia procesu pęcznienia nasion następuje uwalnianie gazów z koloidów oraz szybka eksudacja (wyciekanie) roztworów komórkowych. W wyniku odpowiedniego nasycenia wodą tkanek nasion, przy podwyższonej temperaturze i aeracji wznawia się metabolizm w nasionach, którego pierwszym objawem jest aktywacja wielu enzymów [Dreczka 2011]. W ziarnie żyta największą aktywność enzymatyczną mają endohydralazy i egzopeptydazy (hemoglobinazy). Gwałtowny wzrost aktywności α amylazy podczas kiełkowania ziarna żyta wpływa niekorzystnie na przydatność tego ziarna do wypieku chleba, gdyż enzym ten powoduje hydrolityczny rozpad skrobi do maltozy, oligosacharydów (dekstryn) oraz maltotriozy [Kołodziejczyk, Michniewicz 2004]. Bartnik i Szafrańska [1987] w swoich badaniach stwierdzili, że początkowe zatrzymanie przemian związków fosforowych powoduje po 16 godzinnym kiełkowaniu wzrost aktywności fitazy żyta, która jest najwyższa w porównaniu z innymi zbożami. Badania wykazały, że zawartość tego enzymu wzrastała nawet 2,5-krotnie po trzech dniach kiełkowania, natomiast zawartość 8

9 fitynianów umiarkowanie obniżała się wraz ze stopniem zaawansowania kiełkowania. Autorzy podają, że optymalna temperatura dla fitazy żytniej wynosi 55 o C przy ph 5,1. Powstające enzymy dokonują stopniową degradacji związków zapasowych i strukturowych ziarna np. skrobi, lipidów, białka czy polisacharydów nieskrobiowych, co powoduje niekorzystne zmiany właściwości funkcjonalnych ziaren a w rezultacie negatywnie wpływa na ich wartość technologiczną [Kołodziejczyk, Michniewicz 2004]. Ponadto enzymy hydrolityczne rozmieszczone w tkankach zarodka aktywizują witaminy, fitohormony i niektóre nieczynne enzymy. Strefa hydrolizy materiałów zapasowych stale się powiększa wraz z postępującym procesem kiełkowania [Dreczka 2011]. W badaniach przeprowadzonych przez Bieżanowską-Kopeć i innych [2006] stwierdzono, że w składzie podstawowym suchych nasion fasoli Phaseolus Vulgaris L (% s.m.), zawartość białka była równa 24,73%, tłuszczu 1,41%, związków mineralnych (popiołu) 4,21% zaś łączna zawartość monosacharydów, oligosacharydów, polisacharydów oraz błonnika wynosiła 69,65%. Badacze [Bieżanowska-Kopeć i in. 2006] odnotowali istotne zmiany zachodzące w materiale badawczym podczas 5-dniowego kiełkowania. Proces kiełkowania istotnie wpłynął na zawartość białka w odniesieniu do surowych nasion, gdyż w piątym dniu poziom białka wzrósł do 27,7% s.m. w nasionach skiełkowanych, zaś zawartość węglowodanów zmalała do 66,2% s.m. Zawartość α-galaktozydów (rafinozy i stachiozy) [Bieżanowska-Kopeć i in. 2006, Danangelo 1995, Trugo i in. 2000, Vidal-Valverde i in. 2001] w surowych nasionach fasoli wyniosła odpowiednio 5,90 i 60,28 mg/g s.m. Po procesie kiełkowania (po 5 dniach) znacznie zmalała zawartość rafinozy o 66,4% zaś stachiozy o 90,3%. Zmiana zawartości związków fenolowych Badacze [Kim i in. 2005] zauważyli, że proces kiełkowania nasion gryki wpłynął na18- krotny wzrost zawartość rutyny w stosunku do nasion. Kiełkowanie fasoli mung (Vigma radiata L.) spowodował około 2-krotny wzrost zawartości fenoli ogółem i znaczny wzrost zawartości proantocyjanidyn [Majewska 1994, Sawa i in. 1999]. Michalczyk i Macura [2008] badając kiełki słonecznika, rzodkiewki i lucerny stwierdzili, że są one dobrym źródłem polifenoli. Po 7 dniach kiełkowania ich zawartość wynosiła odpowiednio 80, 160 i 30 mg/100 g. Natomiast Samotyja i in. [2007] w swoich badaniach wykazali, że kiełki słonecznika, rzodkwi, fasoli mung, pszenicy i soczewicy posiadają podwyższoną zawartość związków fenolowych. Lipiec i in. [2005] w 5-dniowych kiełkach owsa stwierdzili od 336 do 727 mg/100 g s.m związków fenolowych. W czasie kiełkowania nasion rzodkwi, rzodkiewki i 9

10 rzepaku zawartość związków fenolowych zwiększała się z około 15 μmoli/g s.m. do około 35 μmoli/g s.m. [Lewicki 2010]. W przypadku 4-dniowych kiełków rzepaku zawartość związków fenolowych wynosiła 8,11 mg/g s.m., w kiełkach rzodkwi 8,9 mg/g s.m. a w kiełkach soi zawartość polifenoli zawierała się od 494,0 do 537,2 mg/100 g s.m. Podsumowanie Ziarno zbóż, w którym zostały zainicjowane procesy związane z kiełkowaniem jest korzystne z żywieniowego punktu widzenia, a produkcja kiełków jest prosta i niedroga. Mąka uzyskana z takiego surowca jest łatwiej trawiona i zawiera przy tym więcej białka, a mniej skrobi w porównaniu z surowcem wyjściowym. Kiełkowanie redukuje również zawartość fitynianów, dzięki czemu zwiększa się przyswajalność substancji mineralnych w mące. Ziarniaki, w których zachodzą procesy prowadzące do rozwoju nowej rośliny mogą być uważane za naturalny bioreaktor lub moduł biotechnologiczny. Najnowsze badania potwierdzają, że kiełki są bogatym źródłem różnorodnych składników odżywczych oraz związków fitochemicznych o działaniu prewencyjnym. Na podstawie badań epidemiologicznych udowodniono, że dieta bogata w kiełki zmniejsza ryzyko zachorowań na wiele chorób. Mąka ze skiełkowanego ziarna pszenicy samodzielnie nie nadaje się do wypieku, ale może stanowić bardzo cenny dodatek do wielu produktów zbożowych oraz produkcji wyrobów specjalistycznych. Literatura 1. Bartnik M., Szafrańska I Changes in phytase content and phytase activity during the germination of some cereals. Journal of Cereal Science 5, Beweley J. D., Black M Seeds Physiology of Development and Germination. Second Edition Plenum Press. New York. 3. Bieżanowska-Kopeć R., Franczyk M., Pisulewski P. M., Polaszczyk Sz Wpływ fermentacji przez Rhizopus Microsporus, Oligosporus SP. T3 oraz kiełkowania na zmiany zawartości składników nasion fasoli (Phaseolus Vulgaris L). Żywność. Technologia. Jakość 2 (47), Czerwińska D Wartość odżywcza i walory zdrowotne kiełków zbożowych. Przegląd zbożowo- Młynarski 8, Dojczew D., Pietrych A., Haber T., Wpływ wybranych hydrolaz na wartość wypiekową mąk pszennych z ziarna porośniętego. Żywność 3 (36), Dojczew D., Sobczyk M., Grodzicki K., Haber T Wpływ porostu ziarna na wartość wypiekową mąki pszennej, pszenżytniej i żytniej. Acta Sci. Pol. Technologia Alimentaria 3 (2),

11 7. Donangelo C.M., Trugo L.C., Trugo N.M.F., Eggum B.O Effect of germination of legume seeds on chemical composition and protein and energy utilization in rats. Food Chemistry 53, Dreczka M Ziarno kiełkuje tylko raz. Nowoczesna Uprawa, praca zbiorowa pod redakcją Duczmala K. W. i Tucholskiej H., Nasiennictwo. PWRiL. 9. Fornal Ł., Filipowicz A. Ocena jakości jęczmienia browarnego, projekt Eurequa Gałązka-Czarnecka I., Krala L Zmiany jakości kiełków rzodkiewki Raphanus sativus L. podczas chłodniczego przechowywania w modyfikowanej atmosferze i w powietrzu. Chłodnictwo XLIV 8, Gąsiorowski H., Kołodziejczyk P Porastanie ziarna żyta i sposoby ograniczenia jego skutków. W: Żyto chemia i technologia, red Gąsiorowski H Grzesiuk S., Kulka K Biologia ziarniaków zbóż. PWN, Warszawa. ISBN Grzesiuk S., Kulka K Fizjologia i biochemia nasion. PWRiL, Warszawa. ISBN Kim Y. S., Kim J.G., Lee Y.S., Kang I.J Comparison of the chemical components of buckwheat seeds and sprouts. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., 34, Kołodziejczyk P., Michniewicz J Zmiany aktywności enzymów hydrolitycznych podczas procesu kiełkowania ziarna żyta. Przegląd Zbożowo-Młynarski 5, Lewak S Kiełkowanie nasion. W: Jan Kopcewicz, Stanisław Lewak: Podstawy fizjologii roślin. PWN Warszawa, s ISBN Lewak S., Kopcewicz J Fizjologia roślin. Wprowadzenie. PWN Warszawa, s Lewicki P. P Kiełki nasion jako źródło cennych składników odżywczych. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 6 (73), Lipiec J., Janas P., Barabasz W., Pysz M., Pisulewski P Effect of oscillating magnetic field pulsem on selected oat sprouts used for ford purposes. Acta Agrophysica 5 (2), Majewska B Kiełki najdoskonalszy pokarm na ziemi? Zdrowa Żywność, 1 (23), Meyerowitz S Kiełki cudowny pokarm Kompletny poradnik kiełkowania, Wyd. Purana, Wrocław, przełożył Światły K. 22. Michalczyk M., Macura M Wpływ warunków przechowywania na jakość wybranych, dostępnych w obrocie handlowym, mało przetworzonych produktów warzywnych. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 3 (58), Miś A., Grundas S Wheat grain hardness modified by the laboratory sprouting test. Agrophysics 16, Politycka B Kiełkowanie, w: Fizjologia roślin, red. Kozłowska M. PWRiL Poznań, s Randhir R., Kwon Y.I., Shetty K Improved health relevant functionality in dark germinated Mucuna pruriens sprouts by elicitation with peptide and phytochemical elicitors. Bioresource Technol., 100 (19), Rydzak L., Bożek W Zmiany zdolności i energii kiełkowania ziarna jęczmienia browarnego w wyniku moczenia w różnych warunkach ciśnieniowych. Inżynieria Rolnicza 5 (93), Samotyja U., Zdziebłowski T., Szlachta M., Małecka M Przeciwutleniające właściwości ekstraktów z kiełków roślin. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 5 (54),

12 28. Sawa T., Nakao M., Akaike T., Ono K., Maeda H Alkylperoxyl radical-scavenging activity of various flavonoids and other phenolic compounds: implications for the anti-tumor-promoter effect of vegetables. J. Agric. Food Chem., 47, Trugo L.C., Donangelo C.M., Trugo N.M.F., Knudsen K.E.B Effect of heat treatment on nutritional quality of germinated legume seeds. J. Agric. Food Chemistry 48, Wang K.H., Lai Y.H., Chang J.C., Ko T.F Shyu S.L., Chiou R.Y.Y Germination of peanuts kernels to enhance resveratrol biosynthesis and prepare sprouts as a functional vegetable. J. Agric. Food Chem., 53, Vidal-Valverde C., Frias J., Lambein F., Kuo Y.H Increasing the functionality of legumes by germination. W: Proceedings of the 4th European Conference on Grain Legumes, Cracow, AEP (Ed), Zieliński H., Buciński A., Kozłowska H Monitoring of the vitamin C in germinating Cruciferae sseeds by HPLC. Pol. J. Food Nutr. Sci., vol.11/52, S I 1, Zieliński H., Frias H., Piskuła M. K., Kozłowska H Vidal-Valverde C., Vitamin B1 and B2, dietary fiber and minerals content of Cruciferae sprouts. European Food Research and Technology 221, 1 2,