The effect of nitrogen form and dose on yield, chemical composition and antioxidant activity of stinging nettle [Urtica dioica L.]

• Autorzy: Biesiada A , Woloszczak E. , Sokol-Letowska A. , Kucharska A.Z. , Nawirska-Olszanska A.

Warianty tytułu

PL

Wplyw formy i dawki azotu na plon, sklad chemiczny i aktywnosc antyoksydacyjna pokrzywy zwyczajnej [Urtica dioica L.]

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of the investigation was the assessment of the effect of fertilization with different form and dose of nitrogen as well as harvest term on yield, chlorophyll, carotenoids and polyphenols content, and antioxidant activity of stinging nettle (Urtica dioica L.) leaves. The lowest total yield obtained from three-year-lasting plantation resulted from preplant fertilization with lime saltpeter. The highest yield of raw material was provided by nitrogen fertilization in the dose of 150 kg N/ha. Total content of polyphenols in nettle leaves collected in May amounted, counted over gallic acid, 7.13–9.46 mg∙g-1 d.m. and was by 40–50% higher than that assayed in July. Chlorophylls (7.72–9.63 mg∙g-1 d.m.) and carotenoids (0.74–0.96 mg∙g-1 d.m.) content was lower in May by 20–40% than the one in nettle leaves collected in July. In the course of effect of nitrogen preplant fertilization plants accumulated higher amounts of polyphenols when treated with N saltpeter form. Increased nitrogen dose from 50 to 150 kg N∙ha-1 contributed to the increase in chlorophyll and carotenoids content in nettle leaves and, to a lower degree, to differentiating polyphenols level. Harvest term did affect antioxidant activity of raw material more significantly than nitrogen form and dose used in the experiment. Raw material collected in May characterized higher antioxidant activity measured according to FRAP and ABTS.

PL

Celem badań była ocena wpływu formy i dawki azotu na plon, zawartość polifenoli, chlorofilu i karotenoidów w liściach pokrzywy zwyczajnej. Najniższy plon całkowity z trzech lat trwania plantacji zapewniło przedwegetacyjne nawożenie saletrą wapniową. Największy plon ziela uzyskano stosując dawkę 150 kg N/ha. Poziom polifenoli w liściach pokrzywy zbieranej w maju w przeliczeniu na kwas galusowy wyniósł 7,13–9,46 mg/g s.m. i był o 40–50% większy niż w lipcu. Zawartość chlorofilu i karotenoidów w liściach pokrzywy zbieranej w maju była o 20–40% mniejsza niż w lipcu. Rośliny nawożone przedwegetacyjnie saletrą wapniową gromadziły więcej polifenoli. Wzrastająca dawka azotu wpłynęła dodatnio na poziom chlorofilu i karotenoidów w liściach, miała jednak mniejszy wpływ na zawartość polifenoli w pokrzywie. Termin zbioru pokrzywy wywarł większy wpływ na aktywność antyoksydacyjną surowca niż forma i dawka azotu użyte w doświadczeniu.

Słowa kluczowe

EN

stinging nettle; Urtica dioica; nitrogen fertilization; yield; nitrogen form; nitrogen dose; phenolics; antioxidant activity; chemical composition

• Wydawca: -
• Czasopismo: Herba Polonica
• Rocznik: 2009
• Tom: 55
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.84-93,ref.

Twórcy

autor

Biesiada A

• Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Plac Grunwaldzki 24 a, 50-363 Wroclaw, Poland

autor

Woloszczak E.

autor

Sokol-Letowska A.

autor

Kucharska A.Z.

autor

Nawirska-Olszanska A.

Bibliografia

• 1. Kohlmünzer S. Farmakognozja.Warszawa 1993.
• 2. Dreyer J, Dryeling G, Feldman F. Ertrags- und Faserqualitätsversuche mit der Fasernessel an verschiedenen Standorten in Niedersachsen. Angewandte Botanik 1996; 1-2:28-9.
• 3. Tyszyńska-Kownacka D, Starek T. Zioła w polskim domu. Warszawa 1998.
• 4. www.ars-grin.gov/egi-bin/duke/farmacy2.pl
• 5. Ożarowski A, Jaroniewski W. Rośliny lecznicze i ich praktyczne zastosowanie. Warszawa 1987.
• 6. Węglarz Z, Rosłon W. Herba Pol 2000; 4:319-23.
• 7. Guil-Guerrero J, Rebolloso-Fuentes M, Torija-Isasa M. Fatty acids and carotenoids from stinging nettle (Urtica dioica L.). J Food Comp Anal 2003; 16:111-19.
• 8. Schilcher H, Boesel R, Effenberger S, Segebrecht S. Herba Pol 1992; 1:49-50.
• 9. Borkowski B. Lutomski J, Skrzydłowska E. Rośliny lecznicze w fitoterapii. IRiPZPoznań 1994.
• 10. Klingelhoefer S, Obertreis B, Quast S, Behnke B. Antirheumatic effect of IDS 23, a stinging nettle leaf extract, on in vitro expression of T helper cytokines.J Rheumatol 1999; 26(12):2517-22.
• 11. Buck A. Physiotherapy fort he prostate. Br J Urol 1996; 78:325-36.
• 12. Schneider B, Sökeland J. Phytoterapie bei benigner Prostahyperplasis (BPH) – Ergebnisse einer Umfrage. Urologie 1997; 37:113-15.
• 13. Lutomski L, Alkiewicz J. Leki roślinne w profilaktyce i fitoterapii. Warszawa 1993.
• 14. Kozłowski J. Rośliny bogate w barwniki oraz ich znaczenie i zastosowanie. Wiad Ziel 2002; 5:9-10.
• 15. Węglarz Z, Karaczun W. Rozwojowe i chemiczne zróżnicowanie żeńskich i męskich form pokrzywy zwyczajnej (Urtica dioica L.). Materiały Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej - Nauka Praktyce Ogrodniczej AR Lublin 1995:747-50.
• 16. Reif A. Tackelman M, Schulze E. Die Standortamplitude der Gron Brennessel (Urtica dioica L.). Flora 1995; 176:365-82.
• 17. Zielińska E. Księga Zielarska. Wrocław 1997.
• 18. Załęcki R, Kordana S, Kucharski W, Kozłowski J. Pokrzywa zwyczajna (Urtica dioica L.). Instrukcja uprawy. Poznań 1997.
• 19. Fusseder A, Wagner B, Beck E. Quantification by ELISA of cytokinin in root-pressure exudatos of Urtica dioica plants grown under different nitrogen levels. Acta Bot 1988; 101:214-19.
• 20. Hofstra R, Lantiig L, Visser de Ries M. Metabolism of Urtica dioica L. as dependent on the supply of mineral nutrients. Physiol Plant 1984; 63(1):13-8.
• 21. Fodor F, Cseh E. Effect of different nitrogen forms and iron-chelates on the development of stinging nettle. J Plant Nutr 1993; 16(11):2239-53.
• 22. Weiβ F. Effect of varied nitrogen fertilization and cutting treatments on the development and yield components of cultivated stinging nettle. Acta Hort 1993; 331:137-44.
• 23. Porra RJ, Thompson WA, Kriedemann PE, Determination of accurate extinction coefficients and simulatenous equations for assaying chlorophylls a and b extracted with four different solvents verification of the concentration of chlorophyll standards by atomic absorption spectroscopy. Biochim Biophys Acta 1989; 975:384394.
• 24. Slinkart K, Singleton V, Total phenol analysis automation and comparison with manual method. Am J Enol Vitic 1977; 28:49-55.
• 25. Benzie IFF, Strain JJ. The ferric reducing Ability of plasma (FRAP) as a measure of “Antioxidant Power”: the FRAP assay. Anal Biochem 1996; 239:70-6.
• 26. Yen GC, Chen HY. J. Antioxidant activity of various tea extracts in relation to their antimutagenicity. J Agric Food Chem 1995; 43:27-32.
• 27. Re R, Pellegrini N, Protegente A, Pannala A, Yang M. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical Cation decolorization assay. Free Rad Biol Med 1999; 26:1231-37.
• 28. Biesiada A. Effect of manure and nitrogen fertilization on yielding and chemical composition of stinging nettle (Urtica dioica L.). Folia Hort 2002; 15(1):131-38.
• 29. Szewczuk Cz, Mazur M. Wpływ zróżnicowanych dawek nawozów azotowych na skład chemiczny pokrzywy zwyczajnej (Urtica dioica L.) zbieranej w trzech fazach rozwojowych. Acta Sci Pol 2004; 3:229-37.
• 30. Proestos I, Boziaris I, Nychas G. Komaitis M. Analysis of flavonoids and phenolic acids in Greek aromatic plants. Food Chem 2006; 95:664-71.
• 31. Mudau N, Sounday P, du Toit E, Olivier J. Variation in polyphenolic content of Athrixia Phylicoides L. leaves with season and nitrogen application. South African J Bot 2006; 72:398-402.
• 32. Owour P, Othieno C, Robinson J, Baker D. Changes in the quality parameters of seedling tea due to height and frequency of mechanical harvesting. J Sci Food Agric 1991; 55:111-446.
• 33. Węglarz Z, Karaczun W. Wpływ wieku plantacji i terminu zbioru ziela na plonowanie i skład chemiczny pokrzywy zwyczajnej (Urtica dioica L.). Herba Pol 1996; XLVI(4):89-94.
• 34. Rozema J, de Staaij J, Björn L, Caldwell M. UV-B as en environmental factor in plant life stress and regulation. Trends Ecol Evolution 1997; 12:22-8.
• 35. Hamilton J. Zangerl A, deLucia E, Berenbaum M. Carbon nutrient balance hypothesis (CNB): Its rise and fall. Ecology Lett 2001; 4:86-95.
• 36. Andersen OM, Markham KR. Flavonoids, chemistry, biochemistry and applications. Boca Raton 2006.
• 37. Biesiada A. et al. Wpływ formy i dawki azotu na plonowanie oraz skład chemiczny jeżówki purpurowej (Echinacea purpurea Moench.) w pierwszym i drugim roku po posadzeniu. Acta Agrophys 2006; 7(4):829-38.
• 38. Kalt W. Effects of production and processing factors on major fruit and vegetable antioxidants. J Food Sci 2005; 70:R11-R19.
• 39. Mercandante AZ, Rodriguez-Amaya DB. Carotenoid composition of a leafy vegetable in relation to some agricultural variables. J Agr Food Chem 1991; 39:1094-97.
• 40. Rice-Evans C. Structure-antioxidant activity relationships of flavonoids and phenolic acids. Free Radical Biology and Medicine 1996; 20:933-56.
• 41. Biesiada A, Sokół-Łętowska A, Kucharska A. Wpływ odmiany na aktywność antyoksydacyjną nagietka lekarskiego( Calendula officinalis L.). Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu 2007; 41:421-25.
• 42. Biesiada A, Sokół-Łętowska A, Kucharska A, Wołoszczak E. Wpływ formy i dawki azotu na plonowanie i skład chemiczny nagietka (Calendula officinalis L.). Folia Hort 2007; Suppl:61-5.
• 43. Toor R.K.Savage G, Heeb A. Influence of different types of fertilizers on the major antioxidant compounds of tomatoes. J Food Comp Anal 2006; 19(1):20-2.