The impact of plant protection and fertilization on content of bioactive substances in organic hops

• Autorzy: Solarska E. , Sosnowska B.

Warianty tytułu

PL

Wpływ sposobu ochrony i nawożenia roślin na zawartość składników biologicznie czynnych w chmielu ekologicznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Hop (Humulus lupulus) is one of the basic raw materials employed in brewing. All hops secondary metabolites exhibit pronounced bioactive effects. Therefore beer is the most important source of hop bioactive compounds in the human diet. Xanthohumol is the major prenylated flavonoid occurred only in the hops plant. The aim of this study was to determine the content of selected biologically active compounds in organic hops in comparison with conventional depending on plant protection and fertilization regimes. Organic hops had higher contents of the most important biologically active substances as xanthohumol, flavanols and alpha-acids, especially affected by probiotic microorganisms with plant extracts as plant protection agent. Significant differences in the content of xanthohumol were found between all types of tested organic fertilizers, but the highest content of this compound was recorded in result of plant fertilization with basalt meal. Both the probiotic microorganisms enhanced plant extracts as plant protection agents and basalt meal and basalt meal with manure and probiotic microorganisms as organic fertilizers the most positive influenced the biochemical parameters of hops.

PL

Chmiel jest jednym z podstawowych surowców wykorzystywanych w browarnictwie. Wszystkie wtórne metabolity chmielu wykazują znaczące działanie bioaktywne. W związku z tym piwo jest najważniejszym źródłem bioaktywnych składników chmielu w diecie człowieka. Podstawowym prenyloflawonoidem występującym tylko w roślinach chmielu jest ksantohumol. Celem badań było określenie zawartości wybranych biologicznie czynnych składników chmielu ekologicznego w porównaniu z konwencjonalnym w zależności od sposobów ochrony i nawożenia. Chmiel ekologiczny zawierał więcej związków biologicznie aktywnych, tj. ksantohumolu, flawanoli i alfa-kwasów, szczególnie w przypadku zastosowania jako czynników biologicznej ochrony mikroorganizmów probiotycznych z ekstraktami roślinnymi. Rodzaj nawożenia miał istotny wpływ na zawartość ksantohumolu, przy czym największą zawartość tej substancji zanotowano w wyniku nawożenia roślin mączką bazaltową. Zarówno probiotyczne mikroorganizmy z ekstraktami roślinnymi jako czynnik ochrony roślin, jak i mączka bazaltowa lub mączka bazaltowa z obornikiem jako nawożenie organiczne w największym stopniu wpłynęły korzystnie na skład biochemiczny chmielu.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus
• Rocznik: 2015
• Tom: 14
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.93-101,ref.

Twórcy

autor

Solarska E.

• Faculty of Food Science and Biotechnology, University of Life Sciences in Lublin, Skromna 8, 20-704 Lublin, Poland

autor

Sosnowska B.

• Faculty of Food Science and Biotechnology, University of Life Sciences in Lublin, Skromna 8, 20-704 Lublin, Poland

Bibliografia

• Brandt, K., Mølgaard, J.P. (2006). Food quality and organic agriculture. In: Advances in organic agriculture – food quality and organic agriculture, Kristiansen, P., Taji, A., Reganold, J. (eds). CSIRO Publishing, Australia, 305–327.
• Canbaş, A., Erten, H., Özşahin, F. (2001). The effects of storage temperature on the chemical composition of hop pellets. Process. Biochem., 36, 1053–1058.
• Česlová, L., Holčapek, M., Fidler, M., Drštičková, J., Līsa, M. (2009). Characterisation of prenyflavonoids and hop bitter acids in various classes of Czech beers and hop extracts using highperformance liquid chromatography-mass spectrometry. J. Chromatogr. A., 1216, 7249–7257.
• Gerhauser, C., Alt, A., Heiss, E., Gamal-Eldeen, A., Klimo, K., Knauft, J., Neumann, I., Scherf, H.R., Frank, N., Bartsch, H. (2002). Cancer chemopreventive activity of Xanthohumol, a natural product derived from hop. Mol. Cancer. Ther., 1, 959–969.
• Grabowska-Orządała, M., Dąbkowska, T., Łabza, T. (2007). Zachwaszczenie upraw zbóż i bioindyfikacja wybranych właściwości glebowych w systemie ekologicznym i konwencjonalnym. Pam. Puł., 145, 91–95.
• Grzyb, Z.S., Bielicki, P., Piotrowski, W., Sas Paszt, L., Malusà, E. (2012). Effect of some organic fertilizers and amendments on the quality of maidens trees of two apple cultivars. Proc. 15th Intern. Confer. on Organic Fruit Growing. Univ. of Hohenheim Germany, 410–414.
• Hallmann, E., Rembiałkowska, E. (2012). Characterization of antioxidant compounds in sweet bell pepper (Capsicum annuum L) under organic and conventional growing systems. J. Sci. Food Agri., 92, 2409–2415.
• Jadesha, G., Haller, H., Mondhe, M.K., Hubballi, M., Prabakar, K., Prakasam, V. (2012). Application of plant extracts induced the changes in biochemical composition of banana fruits. Ann. Biol. Res., 3, 5133–5140.
• Lairon, D. (2009). Nutritional quality and safety of organic food. A review, Agron. Sustain. Dev., 30(1), 33–41.
• Lima, G.P.P., Vianello, F. (2011). Review on the main differences between organic and conventional plant-based foods. Int. J. Food Sci. Technol., 46, 1–13.
• Magalhães, P.J., Guido, L.F., Cruz, L.F., Barros, A.A. (2007). Analysis of xanthohumol and isoxanthohumol in different hop products by liquid chromatography-diode array detectionelectrospray ionization tandem mass spectrometry. J. Chromatogr. A., 1150, 295–301.
• Magalhães, P.J., Vieira, J.S., Gonçalves, L.M., Pacheco, J.G., Guido, L.F., Barros, A.A. (2010). Isolation of phenolic compounds from hop extracts using polyvinylpolypyrrolidone: Characterization by high-performance liquid chromatography-diode array detection-celectrospray tandem mass spectrometry. J. Chromatogr. A., 1217, 3258–3268.
• Mayer, J., Scheid, S., Widmer, F., Flieβbach, A., Oberholzer, H.R. (2010). How effective are ‘Effective microorganisms® (EM)’? Results from a field study in temperate climate. Appl. Soil Ecol., 46, 230–239.
• Miranda, C.L., Stevens, J.F., Helmrich, A., Henderson, M.C., Rodriguez, R.J., Yang, Y.H., Deinzer, M.L., Barnes, D.W., Buhler, D.R. (1999). Antiproliferative and cytotoxic effects of prenylated flavonoids from hops (Humulus lupulus) in human cancer cell lines. Food Chem. Toxicol., 37, 271–285.
• Mitchell, A.E., Hong, Y.J., Koh, E., Barrett, D.M., Bryant, D.E., Denison, R.F., Kaffka, S. (2007). Ten-year comparison of the influence of organic and conventional crop management practices on the content of flavonoids in tomatoes. J. Agric. Food Chem., 55, 6154–6159.
• PN-90/A-75101/03. Przetwory owocowe i warzywne. Przygotowanie próbek i metody badań fizykochemicznych. Oznaczanie zawartości suchej masy metodą wagową.
• Ruefer, C.E., Gerhauser, C., Frank, N., Becker, H., Kulling, S.E. (2005). In vitro phase II of metabolism xanthohumol by human UDP-glucuronosyltransferases and sulfotransferases. Mol. Nutr. Food Res., 49, 851–856.
• Solarska, E., Hallmann, E., Rembiałkowska, E., Szymona, J. (2010). Nutritional value of selected vegetables fertilised with compost and synthetic mineral fertilizers. In: The impact of organic production methods on the vegetable product quality, Rembiałkowska E. (ed.). SGGW, Warsaw, Poland, 221–229.
• Woese, K., Lange, D., Boess, C., Bogl, K.W. (1997). A comparison of organically and conventionally grown foods as results of a review of the relevant literature. J. Sci. Food Agric. 74, 281–293.
• Worthington, V. (2001). Nutritional quality of organic versus conventional fruits, vegetables, and grains. J. Altern. Compl. Med., 7, 161–173.
• Young, J.E., Zhao, X., Carey, E.R.E., Welti, R., Yang, S.S., Wang, W. (2005). Phytochemical phenolics in organically grown vegetables. Mol. Nutr. Food Res., 49, 1136–1142.