Спосіб підвищення харчової цінності насіння сої

Реферат: Спосіб підвищення харчової цінності насіння сої, при якому обприскують рослини сої розчином саліцилової кислоти у мікромолярних концентраціях на стадії бутонізації та утворення бобів для підвищення вмісту біологічно активних сполук з корисними властивостями та стимулювання біосинтез фенольних сполук, зокрема флавонів та ізофлавоноїдів в насінні сої. UA 95652 U (54) СПОСІБ ПІДВИЩЕННЯ ХАРЧОВОЇ ЦІННОСТІ НАСІННЯ СОЇ UA 95652 U UA 95652 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до сільського господарства, а саме - до технологій вирощування сільськогосподарських культур, і може бути використана для підвищення харчової цінності насіння сої. Відомо про позитивну дію інокуляції насіння та впливу мінеральних добрив на урожайність насіння сої. Показано використання саліцилової кислоти у складі композицій для передпосівної обробки насіння, що забезпечує значне підвищення урожайності сільськогосподарських культур (патент № 67307) [1]. Саліцилова кислота часто входить до складу комплексних стимуляторів розвитку кореневої системи зернових та бобових культур, регуляторів росту та розвитку рослин, що використовуються для передпосівної обробки насіння (патент № 95554) [2]. Крім того, допосівне замочування насіння у розчині саліцилової кислоти призводить до підвищення стійкості до дії іонів важких металів кадмію та свинцю таких сільськогосподарських рослин як злакові, бобові та олійні (патент № 70741) [3]. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення харчової цінності продуктів сої за рахунок підвищення вмісту біологічно активних сполук з корисними властивостями за використання обприскування рослин сої розчином саліцилової кислоти на стадії бутонізації, утворення та розвитку бобів. Поставлена задача вирішується застосуванням способу підвищення харчової цінності насіння сої, який відрізняється тим, що використовують спосіб обприскування рослин сої розчином саліцилової кислоти у мікромолярних концентраціях на стадії бутонізації та утворення бобів, який придатний підвищувати вміст біологічно активних сполук з корисними властивостями та стимулювати біосинтез фенольних сполук, зокрема флавонів та ізофлавоноїдів в насінні сої. Відмінністю корисної моделі від наведених аналогів є те, що в них використовується допосівна обробка насіння, що дозволяє підвищити урожайність рослин сої, але не відображається на вмісті в її насінні біологічно активних сполук, зокрема ізофлавоноїдів. Обробка ж рослин саме на стадії вегетації та утворення бобів дозволяє найефективніше корегувати вміст цих речовин. На теперішньому етапі розвитку сільськогосподарського виробництва актуальним стає не тільки підвищення врожайності, а й вдосконалення якості отриманої продукції. Насіння сої збалансоване за вмістом білку і амінокислот, жирів та жирних кислот, містить у великій кількості вітаміни, мінеральні речовини і клітковину. Соя є джерелом багатьох біологічно активних речовин, зокрема флавонів, коместролу, фітату, лецитину, фітостеролу та вітаміну Е. Дослідниками з Японії запропоновано отримання з відходів виробництва соєвої олії глікозидів, зокрема сапонінів, та ізофлавоноїдів, що мають гепатопротекторну та антиканцерогенну активність, здатні інгібувати реплікацію вірусів, ефективні в лікуванні гіперхолестеремії [4]. Насіння та відходи виробництва сої привернули увагу також як джерело речовин з антиоксидантною активністю, зокрема фенолів і флавоноїдів [5]. Деякі ізофлавоноїди включаючи геністеін, даідзеін, коуместрол та еквол, а також деякі пренильовані флавоноїди, особливо 8-пренілнарінгенін, і стілбеновий резвератол, мають гормон-подібну активність в організмі людини. Останнім часом інтенсивно вивчаються потенційні властивості фітоестрогенів та харчових продуктів з вмістом фітоестрогенів до захисту від гормонально-залежних ракових пухлин молочних залоз та простати [6], а також кардіоваскулярних хвороб, та можливостей у естрогенозамісній терапії у жінок в пост менопаузі [7]. Окрім естрогенної активності ізофлавони можуть виступати природними антиоксидантами. Зокрема антиоксидантною активністю агліконових ізофлавонів сої пояснюється атенуація розвитку атеросклерозу та протизапальною активністю в захисті від токсинів і раку [8]. Одним з прикладів є ефективне застосування препарату ізофлавоноїдів сої "ЕКСО" як засобу профілактики гастропатій, викликаних нестероїдними протизапальними препаратами (патент № 49571) [9]. Показана противірусна активність деяких флавоноїдів сої, зокрема соєва суспензія та борошно повністю інгібують нейрамінідазну активність вірусів грипу та референспрепаратів нейрамінідази з бактерій (патент № 33645) [10]. Ключовими ізофлавоноїдами в насінні сої є даідзеїн, геністеїн та гліцитеїн, що синтезуються фенілпропаноїдним шляхом та зберігаються у вигляді глікозид- та малоніл-глікозилованих кон'югатах у вакуолях. Нагромадження цих компонентів в сої є культивар-залежним та чутливим до умов середовища підчас розвитку насіння [8, 11, 12]. Саліцилова кислота виконує у рослинному організмі низку регуляторних та сигнальних функцій, однак найбільш повно її роль виражається за дії стресових факторів різної природи. Зокрема, одним з найважливіших ефектів саліцилової кислоти є індукція толерантності до пошкоджуючого впливу абіотичних стресорів, як то засолення, посуха, вплив важких металів 1 UA 95652 U 5 10 тощо [13]. З літературних даних відомо, що саліцилова кислота стимулює утворення вторинних метаболітів в клітинах рослин, підвищуючи вміст фенольних сполук, зокрема флавоноїдів [14]. З огляду на це запропоновано використання розчину саліцилової кислоти не тільки в якості модулятору, що підвищує стійкість рослин до різноманітних несприятливих факторів середовища, а й стимулятору утворення біологічно активних метаболітів - корисних компонентів харчування людини. Авторами корисної моделі були поставлені досліди по вивченню впливу обробки сої саліциловою кислотою на продуктивність рослин сої сорту Ворскла та зміни вмісту в ній фенольних сполук зокрема ізофлавоноїдів. Результати проведених досліджень показали (таблиці 1, 2), що обприскування рослин сої розчином саліцилової кислоти 14 мг/л (100 мкМ) на стадії бутонізації та формування бобів призводить до збільшення загального вмісту фенольних сполук на 37 %, флавоноїдів - на 24 %. Збільшення вмісту глікозидів складає в середньому 30 %, даідзеїну - 41,2 %, геністеїну 63,6 %. Таблиця 1 Вміст фенолів та флавоноїдів в насінні сої 93,44 Варіант обробки 1 148,41 Контрольні рослини За умов обприскування саліциловою кислотою 2 Вміст флавоноїдів мг еквіваленту кверцитину/г насіння 28,62 37,45 Вміст фенолів мг еквіваленту галової кислоти/г насіння № 15 Таблиця 2 Вміст ізофлавоноїдів в насінні сої № 1 2 20 25 30 35 Варіант обробки Контрольні рослини За умов обприскування саліциловою кислотою Ізофлавоноїди мкг/г насіння Глікозиди Даідзин Гліцитин Геністин 348 82 336 500 118 558 Аглікони Даідзеїн 20 34 Геністеїн 4 11 Повторність триразова. Результати дослідів оброблено методом дисперсійного аналізу. Аналіз обліку врожаю показав, що досліджувані фактори не впливають на продуктивність сої за вмістом білку та ліпідів у її насінні, водночас вдосконалюючи якість насіння сої за вмістом корисних компонентів. Отже обприскування рослин сої розчином саліцилової кислоти стимулює біосинтез фенольних сполук, поліпшуючи біологічну активність сої як функціональний харчовий інгредієнт з фітоестрогенною, антиканцерогенною та кардіоваскулярною активністю. Перелік посилань 1. Патент України № 67307 МПК (2012.01) A01N 63/00 C12N 1/00 Комплексний стимулятор росту рослин "Планта-Віта". 2. Патент України № 95554. МПК A01N 63/04 (2006.01) A01N 63/04 (2006.01) C12N 1/14 (2006.01) C05F 11/08 (2006.01) Комплексний регулятор росту та розвитку рослин. 3. Патент України № 70741. МПК (2012.01) A01N 25/00 A01N 25/02 (2006.01) A01N 37/10 (2006.01) А01С 1/00 Спосіб підвищення стійкості сільськогосподарських рослин до дії іонів важких металів кадмію та свинцю. 4. Yoshiki, Y., S. Takagi, et al. (2005). "Fractionation of soybean functional glycosides from soywaste based on the chemical reaction of soyasaponin β g." Food Chemistry 93(4):591-597. 5. Prakash, D., G. Upadhyay, et al. (2007). "Antioxidant and free radical-scavenging activities of seeds and agri-wastes of some varieties of soybean (Glycine max)." Food Chemistry 104(2):783-790. 6. Zhang, X., L. X. Chen, et al. (2012). "Plant natural compounds: targeting pathways of autophagy as anti-cancer therapeutic agents." Cell Proliferation 45(5):466-476. 7. Zhang, E. J., К. М. Ng, et al. (2007). "Extraction and Purification of Isoflavones from Soybeans and Characterization of Their Estrogenic Activities." Journal of Agricultural and Food Chemistry 55(17):6940-6950. 2 UA 95652 U 5 10 15 20 25 8. Lee, S. J., J. K. Ahn, et al. (2003). "Variation in Isoflavone of Soybean Cultivars with Location and Storage Duration." Journal of Agricultural and Food Chemistry 51(11):3382-3389. 9. Патент України № 49571 МПК (2009). A61K 31/00 Застосування препарату ізофлавоноїдів сої "ЕКСО" як засобу профілактики гастропатій, викликаних нестероїдними протизапальними препаратами. 10. Патент України № 33645 (2008). МПК: А61К 36/48 Застосування продуктів із сої як інгібіторів нейрамінідазної активності вірусу грипу та репродукції вірусу грипу. 11. Lee, S. J., J. К. Ahn, et al. (2003). "Variation in Isoflavone of Soybean Cultivars with Location and Storage Duration." Journal of Agricultural and Food Chemistry 51(11):3382-3389. 12. Bennett, J. O., O. Yu, et al. (2004). "Accumulation of Genistein and Daidzein, Soybean Isoflavones Implicated in Promoting Human Health, Is Significantly Elevated by Irrigation." Journal of Agricultural and Food Chemistry 52(25):7574-7579. 13. Palma, F., С. Lluch, et al. (2009). "Combined effect of salicylic acid and salinity on some antioxidant activities, oxidative stress and metabolite accumulation in <i> Phaseolus vulgaris</i&gt." Plant Growth Regulation 58(3):307-316. 14. Аli, M. В., Е. J. Hahn, et al. (2007). "Methyl jasmonate and salicylic acid induced oxidative stress and accumulation of phenolics in Panax ginseng bioreactor root suspension cultures." Molecules 12(3):607-621. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб підвищення харчової цінності насіння сої, який відрізняється тим, що використовують спосіб обприскування рослин сої розчином саліцилової кислоти у мікромолярних концентраціях на стадії бутонізації та утворення бобів, який придатний підвищувати вміст біологічно активних сполук з корисними властивостями та стимулювати біосинтез фенольних сполук, зокрема флавонів та ізофлавоноїдів в насінні сої. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3