View
2
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
UNIVERZA V MARIBORU
FAKULTETA ZA KMETIJSTVO IN BIOSISTEMSKE VEDE
Dejan MIRKAC
VSEBNOST SUROVIH PROTEINOV V RAZLIČNIH
KULTIVARJIH TARA IZ GANE
DIPLOMSKO DELO
Maribor, 2015
UNIVERZA V MARIBORU
FAKULTETA ZA KMETIJSTVO IN BIOSISTEMSKE VEDE
AGRONOMIJA
Dejan MIRKAC
VSEBNOST SUROVIH PROTEINOV V RAZLIČNIH
KULTIVARJIH TARA IZ GANE
DIPLOMSKO DELO
Maribor, 2015
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
III
Komisijo za zagovor in oceno diplomskega dela sestavljajo:
Predsednik: izr. prof. dr. Metka Šiško
Mentor: doc. dr. Janja Kristl
Somentor: red. prof. dr. Anton Ivančič
Lektor: Mojca Garantini, prof. slov. knj. in j.
Diplomsko delo je rezultat lastnega raziskovalnega dela.
Datum zagovora: 14. september 2015
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
IV
Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane
UDK: 633.49:577.1:546.17(043.2)=163.6
Taro (Colocasia esculenta L. Schott) spada med tropske gomoljevke/korenovke in predstavlja pomemben vir
hrane za mnoge ljudi po svetu. Namen raziskave je določiti vsebnost skupnega dušika v 80 kultivarjih tara iz
Gane, vrednosti preračunati v surove proteine in izbrati kultivarje z najvišjimi vsebnostmi za nadaljnjo
selekcijo. Za določitev skupnega dušika v vzorcih smo uporabili Kjeldahlovo metodo. Povprečna vsebnost
surovih proteinov v 80 kultivarjih tara je 9,07 %. Najnižjo vsebnost smo izmerili v kultivarju SAO 020 (6,69
%) in najvišjo v kultivarju SAO 021 (13,83 %). Rezultati kažejo, da kormi tara vsebujejo zadovoljive
vsebnosti surovih proteinov. Vse kultivarje, ki vsebujejo več kot 10 % surovih proteinov, bi bilo
priporočljivo razmnožiti in uporabiti v prehrani.
Ključne besede: taro / Colocasia esculenta / skupni dušik / surovi proteini
OP: VI, 29 s., 4 pregl., 30 ref.
Contents of crude proteins in taro samples from Ghana
Taro (Colocasia esculenta L. Schott) is an important tropical root crop which is used as nutrition for millions
of people around the world. The aim of the presented study was to determine the contents of total nitrogen in
80 different taro cultivars from Ghana, convert the results into crude proteins and choose the cultivars with
the highest protein contents for further breeding. The total nitrogen in samples was determined by the
Kjeldahl method. The average crude proteins content in taro corms of 80 cultivars was 9.07 %. The lowest
content was determined in the cultivar SAO 020 (6.69 %) and the highest in SAO 021 (13.83 %). The results
show that corms of taro contain reasonable levels of crude proteins. All cultivars which contain more than 10
% of crude proteins can be recommended for multiplication and nutrition.
Key words: taro / Colocasia esculenta / total nitrogen / crude proteins
NO: VI, 29 P., 4 Tab., 30 Ref.
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
V
Kazalo vsebine
1 UVOD ........................................................................................................................ 1
2 PREGLED OBJAV .................................................................................................. 3
2.1 Taro (Colocasia esculenta) ....................................................................................... 3
2.2 Korm .......................................................................................................................... 4
2.3 Taro v prehrani ......................................................................................................... 5
2.3.1 Vsebnost hranilnih snovi v taru .............................................................................. 5
2.4 Proteini ...................................................................................................................... 6
2.4.1 Proteini v kormu tara .............................................................................................. 8
2.4.2 Pomen proteinov v prehrani .................................................................................... 9
3 MATERIALI IN METODE DELA ...................................................................... 11
3.1 Vzorčenje ................................................................................................................. 11
3.2 Priprava vzorcev kormov tara za analize............................................................. 12
3.3 Metode dela ............................................................................................................. 12
3.3.1 Aparature .............................................................................................................. 12
3.3.2 Reagenti in raztopine ............................................................................................ 13
3.3.3 Določitev skupnega dušika po Kjeldahlu ............................................................. 14
3.3.4 Analiza podatkov .................................................................................................. 17
4 REZULTATI Z RAZPRAVO ............................................................................... 18
4.1 Pravilnost analiznega postopka ............................................................................. 18
4.2 Vsebnost proteinov v kormih tara……………………………………………….18
4.3 Prispevek k dnevnemu vnosu proteinov v organizem ......................................... 22
5 SKLEPI ................................................................................................................... 25
6 VIRI ......................................................................................................................... 26
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
VI
Kazalo preglednic
Preglednica 1: Srednje vrednosti, standardni odklon in koeficient variacije vsebnosti
surovih proteinov v kormih tara iz Gane. Rezultati so podani kot % v suhi
snovi ............................................................................................................. 19
Preglednica 2: Vsebnost surovih proteinov (% v suhi snovi korma) v kultivarjih tara.
Podani sta povprečna vrednost in standardni odklon (SD)………………20
Preglednica 3: Kultivarji z najnižjimi in najvišjimi vsebnostmi surovih proteinov…….…22
Preglednica 4: Dnevni priporočeni vnosi proteinov v telo ………………………………..23
Kazalo slik
Slika 1: Taro (Colocasia esculenta) ...................................................................................... 4
Slika 2: Korm tara ................................................................................................................. 5
Slika 3: Elektronska tehtnica Mettler Toledo tip AT261 DeltaRange®
.............................. 13
Slika 4: Grelni blok za kislinski razklop vzorcev Gerhardt Kjeldatherm............................ 15
Slika 5: Destilacijska enota Gerhardt Vapodest 10 s ........................................................... 16
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
1
1 UVOD
Taro (Colocasia esculenta (L.) Schott.) je korenovka/gomoljevka, ki spada v družino
Araceae. Ta družina ima okoli 110 rodov in več kot 2500 vrst (Maga 1992). Taro izhaja iz
tropske Amerike in Azije, prisoten pa je tudi v Afriki, Oceaniji in celo na Mediteranu.
Uspeva na tropskih in subtropskih območjih, povsod tam, kjer so padavine sorazmerno
porazdeljene skozi vse leto. Ustrezajo mu predvsem površine, kjer je bil tropski deževen
pragozd (Ivančič in Lebot 2000).
Taro je trajnica, ki zraste do 2 m visoko. Ima do 2 m dolge listne peclje, listne ploskve
zrastejo od 20 do 85 cm v dolžino in 20 do 60 cm v širino. Rast tara je odvisna od sorte in
številnih ekoloških dejavnikov. V povprečju je rast tara na začetku, t.j. po sajenju, počasna.
Listi se maksimalno razvijejo med tretjim in petim mesecem. Kormi dozorijo med petim in
enajstim mesecem po sajenju, odvisno od genotipa in okoljskih razmer (Manner in Taylor
2011). Danes taro pridelujejo na približno 2 milijona hektarjev površin po svetu, celoten
pridelek na letni ravni znaša približno 12 milijonov ton. Povprečen pridelek na hektar
znaša 6,5 t. V Nigeriji, ki je največja pridelovalka, pridelajo okoli 3,5 milijona ton letno
(FAOSTAT 2012). Taro gojijo predvsem zaradi kormov, ki so vir ogljikovih hidratov,
vlaknin, proteinov, enostavnih sladkorjev in mineralov (Ramantha in sod. 2010).
Proteini sodijo med najbolj kompleksno grajene in za živa bitja najznačilnejše
makromolekularne spojine. Današnje splošno znanje o njihovi strukturi in lastnostih je
izredno obsežno in razmeroma zelo podrobno raziskano (Pehani in Schauer 1972). Izraz
protein izhaja iz grške besede proteios, kar bi v slovenski jezik lahko prevedli kot ˝glavni˝
ali ˝prvi v vrsti˝. To besedo je leta 1838 prvi zapisal nizozemski kemik Gerardus Mulder.
Mulder je besedo protein uporabil za poimenovanje skupine molekul, ki se pogosto
pojavljajo v rastlinah in živalih. V slovenskem jeziku se, v povezavi s hrano, poleg besede
protein uporablja izraz beljakovina. Proteini so polimeri zgrajeni iz 20 α–aminokislin in
imajo različne in pomembne vloge v organizmih. Od aminokislinskega zaporedja je
odvisna struktura posameznega proteina (Boyer 2005). Aminokisline so med seboj
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
2
povezane s peptidno vezjo (Karlson 1980). Znanih je več sto aminokislin, ki so prisotne v
celicah (Boyer 2005).
Diplomsko delo je del širše raziskave v okviru mednarodnega projekta INEA (International
Network for Edible Aroids). Splošni namen tega projekta je genetsko izboljšati aroidne
vrste, njihovo pridelavo in predelavo. Med aroidne vrste spada tudi taro. Ko govorimo o
genetskem izboljšanju, mislimo na povečanje odpornosti na razne bolezni, škodljivce,
sušo, izboljšanje njihove prehranske vrednosti; skratka prilagoditi jih potrebam sodobne
družbe.
Namen diplomskega dela je določiti vsebnosti skupnega dušika v kormih 80 različnih
kultivarjev tara iz Gane in dobljene vrednosti preračunati na vrednosti surovih proteinov.
Na osnovi rezultatov bomo lahko izbrali kultivarje z višjimi vsebnostmi surovih proteinov
in jih priporočili za razmnoževanje in prehrano.
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
3
2 PREGLED OBJAV
2.1 Taro (Colocasia esculenta)
Taro (Colocasia esculenta (L.) Schott) (Slika 1) je enokaličnica, ki spada v družino
Araceae (kačnikovke), poddružino Colocasioideae in rod Colocasia. Colocasia esculenta
vključuje več botaničnih varietet, najpogosteje omenjeni sta Colocasia esculenta (L.)
Schott var. esculenta, imenovana tudi ˝dasheen˝, in Colocasia esculenta (L.) Schott var.
antiquorum, imenovana tudi ˝eddoe˝. Glavna razlika med omenjenima botaničnima
varietetama je v velikosti kormov. Za prvo varieteto je značilen večji glavni korm in nekaj
manjših stranskih poganjkov, za drugo pa je značilen ponavadi manjši glavni korm in nekaj
dobro razvitih stranskih poganjkov (Ivančič in Lebot 2000).
Kultivarje tara delimo glede na okoljsko prilagodljivost na tri osnovne skupine. V prvo
skupino spadajo kultivarji, ki so prilagojeni na vlažna tla (mokrišča, poplavljene površine,
pobrežje rek). V drugo skupino spadajo kultivarji, ki so bolj prilagojeni suhemu okolju, kar
pomeni, da za rast ni potrebna stalna prisotnost vode. V tretjo skupino spadajo kultivarji, ki
so prilagojeni na zmerno vlažna in zmerno suha tla (Ivančič in Lebot 2000). Taro raste do
nadmorske višine 1800 m (v tropih), najbolj pa mu ustrezajo temperature med 21 in 27 °C
in ne prenese hladnih razmer (Tilahun 2009).
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
4
Slika 1: Taro (Colocasia esculenta) (povzeto po https://www.agristarts.com/index.
cfm/fuseaction/plants.plantDetail/plant_ID/445/index.htm)
2.2 Korm
Osrednji del naših raziskav je podzemni (tudi najpomembnejši) del tara, imenovan korm.
Korma (Slika 2) ne moremo opredeliti kot pravi koren, pravo steblo ali pravi gomolj.
Kormi se lahko med seboj razlikujejo po velikosti in obliki, kar je odvisno od genetske
strukture rastline, tipa sajenega materiala in okoljskih dejavnikov (temperatura, količina
padavin, tekstura in sestava tal …). Kormi so lahko okrogle ali podolgovate oblike. Glavni
sestavni deli korma so: zunanja plast, korteks in osrednji (centralni) del. Zunanja plast je
lahko gladka, vlaknasta ali prekrita z luskami. Korteks in osrednji del sta iz pretežno
parenhimskega tkiva in vlaken (vsebnost le-teh je odvisna od genotipa in okoljskih
dejavnikov). Obarvanost osrednjega dela korma je odvisna predvsem od genotipa in je
lahko v odtenkih bele, rumenkaste pa vse do oranžne, roza, rdeče ali vijoličaste barve
(Ivančič in Lebot 2000).
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
5
Slika 2: Korm tara (povzeto po http://www.snipview.com/q/Colocasia%20esculenta)
2.3 Taro v prehrani
Taro na nekaterih tropskih in subtropskih območjih predstavlja glavni vir prehrane za več
milijonov ljudi (Huang in sod. 2007). Ima dobre prehranske lastnosti, vendar ga ne
moremo obravnavati kot prehransko popolno hrano (Brodbury in Holloway 1988). Po
svetu pridelajo približno 12 milijonov ton tara na leto, na skupno nekaj več kot dveh
milijonih hektarov površin (FAOSTAT 2012).
2.3.1 Vsebnost hranilnih snovi v taru
Brodbury in Holloway (1988) poročata, da je v svežem kormu od 28 do 31 % suhe snovi,
medtem ko Lebot in sod. (2011) navajajo do 35 % suhe snovi v svežem kormu. Vsebnost
suhe snovi je lahko odvisna od razvitosti (starosti) rastline in pogojev rasti (založenost tal s
hranili, količine padavin) (Goenaga 1995). Vsebnost škroba v suhi snovi je od 21 do 26 %.
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
6
Vsebnosti proteinov (1,1 %), vlaknin (1,5 %) in sladkorja (1 %) so dokaj nizke (Brodbury
in Holloway 1988).
Kormi tara so pomemben vir ogljikovih hidratov. Mednje spada tudi škrob, ki je zelo dobro
prebavljiv, ker je sestavljen iz zelo majhnih granul (Kaushal in sod. 2013). Haugan in sod.
(2007) navajajo, da je v kormu prisoten tudi majhen delež sladkorjev (največ saharoze in
fruktoze). Prav tako so ugotovili, da se v njem nahajajo tudi vitamini, od katerih je najbolj
zastopan beta karoten, nato pa sledita askorbinska kislina in niacin. Champagne in sod.
(2010) so raziskovali antocianine v kormih različnih pigmentacij in opazili, da se največ
antocianinov nahaja v rožnato obarvanih kormih.
Vsi deli tara vsebujejo iglicam podobne kristale kalcijevega oksalata (CaC2O4). Kalcijev
oksalat povzroča pekoč občutek v ustih in grlu, zato je pred zaužitjem nujna toplotna
obdelava korma (Ramantha in sod. 2010). S termično obdelavo dosežemo, da se tkiva
zmehčajo in kristali omenjene spojine raztopijo. S tem je povezan problem izgube
nekaterih mineralov in vitaminov, posledično se zmanjša tudi hranilna vrednost (Brodbury
in Holloway 1988).
2.4 Proteini
Proteini zagotavljajo rastlinam vir dušika, žvepla in ogljika. V manjših količinah se
sintetizirajo v vegetativnih tkivih, da v rastni sezoni zagotavljajo ravnovesje med
presežkom in pomanjkanjem hranil. Pri veliki večini rastlin se založni proteini kopičijo
predvsem v razmnoževalnih organih (seme, cvetni prah, spore praproti in gomolji) in
predstavljajo vir hranilnih snovi za zgodnji razvoj. V večini primerov založni proteini
nimajo nobene druge biološke aktivnosti, čeprav so lahko povezani z metabolizmom.
Večina založnih proteinov se sintetizira v enem tkivu, v izjemnih okoliščinah tudi v več
tkivih. Založni proteini delujejo kot ponor dušika (Shewry 1995).
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
7
Proteine glede na vlogo, ki jo opravljajo v organizmih, delimo na:
- Encime, ki so biološki katalizatorji in skrbijo, da kemijske reakcije potekajo z ustrezno
hitrostjo (npr. presnova ogljikovih hidratov se prične v ustih ob delovanju encima
amilaze).
- Strukturne proteine, ki celicam in organizmom nudijo mehansko oporo (npr. čvrstost
kosti, kože, kit in hrustanca je posledica prisotnosti fibrilarnega proteina kolagena;
glavna proteinska komponenta perja, las in nohtov je keratin).
- Obrambne proteine (npr. protitelesa se selektivno vežejo na tujke, ki so lahko virusi ali
bakterije in izničijo njihov škodljivi učinek na organizem. Tudi večina spojin v kačjem
strupu je proteinov.).
- Transportne in skladiščne proteine (Razna hranila, namenjena morebitni kasnejši
uporabi, so pri številnih organizmih vezana na proteine. Primer pri živalih in rastlinah
je železo kot mikrohranilo, pripojeno na feritin.).
- Regulatorne in receptorske proteine, ki so sposobni uravnavati celične in fiziološke
aktivnosti (Natančno je proučeno le delovanje nekaterih hormonov, kot je inzulin.
Receptorski proteini, ki so lahko vgrajeni v membrano, posredujejo pri prenašanju
živčnih impulzov in hormonskem signaliziranju.).
- Gibalne proteine in proteine, ki omogočajo krčenje mišic (npr. aktin in miozin sta
proteina, ki sta funkcionalni komponenti kontraktilnega sistema skeletnih mišic)
(Boyer 2005).
Proteini so biološki polimeri različnih velikosti, zgrajeni iz nabora 20 α–aminokislin. Vse
te kisline imajo na ɑ–ogljikov atom vezan vodik, karboksilno skupino, aminsko skupino in
stransko verigo (radikal), ki je drugačna za vsako aminokislino. Vsaka vrsta proteinov ima
točno določeno aminokislinsko sestavo in molekulsko maso (Boyer 2005).
Imena 20 α–aminokislin so: glicin, alanin, valin, levcin, izolevcin, metionin, fenilalanin,
prolin, serin, treonin, cistein, asparagin, glutamin, tirozin, triptofan, aspartat, glutamat,
histidin, lizin, arginin (Pehani in Schauer 1972).
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
8
Za vseh 20 standardnih aminokislin velja, da so v čisti obliki bele kristalinične snovi z
visokim tališčem. Topne so v vodi in netopne v organskih topilih, kot so aceton, kloroform
ali eter. Vodne raztopine aminokislin prevajajo električni tok (Boyer 2005).
2.4.1 Proteini v kormu tara
Vsebnosti proteinov v kormih tara, ki jih navaja literatura, variirajo od 1,4 do 11,7 %.
Tilahun (2009) poroča o vsebnosti proteinov okoli 7 % v suhi snovi (SS), medtem ko
Shewry (1995) in Kaushal s sod. (2015) navajata, da varietete tara običajno vsebujejo od
1,4 do 4 – 4,5 % proteinov na SS. Mbofung in sod. (2006) pišejo o vsebnosti proteinov v
kormu tara med 2,57 % in 5,41 %. O vsebnosti surovih proteinov od 1,78 % do 6,91 % pa
poročajo v novejši raziskavi Mergeduš in sod. (2014). Najvišja izmerjena vsebnost
proteinov v kormu tara, ki smo jo zasledili v starejši raziskavi, je bila 11,7 % (Martin in
Splotttstoesser 1975).
Mbofung in sod. (2006) so v raziskavo vključili 6 varietet tara iz dveh držav v osrednji
Afriki (Kamerun in Čad). Namen raziskave je analizirati nekatere fizikalne in kemijske
lastnosti tara. Vzorci kormov tara so bili zmleti in so jih obravnavali kot moko. V raziskavi
so analizirali tudi surove proteine. Avtorji poročajo o povprečni vsebnosti surovih
proteinov med 2,57 do 5,41 % na SS. Pri dveh kultivarjih, imenovanih Ibo Ngdere in Sosso
Chad, so podrobneje analizirali vsebnost aminokislin. V aminokislinski sestavi proteinov
večjih razlik med kultivarji ni bilo opaziti. Od aminokislin so bile najbolj zastopane
asparagin (16 %), glutamin (12 %) in levcin (10 %). Vsebnosti metionina in cisteina so bile
nizke. Med kultivarjema ni bilo bistvenih razlik v vsebnosti esencialnih in neesencialnih
aminokislin.
Podatki, ki jih navaja FAO, kažejo, da je taro, v primerjavi z ostalimi tropskimi
gomoljevkami, ki se uporabljajo v prehrani, bolj bogat z vsebnostjo esencialnih
aminokislin (FAO 1970).
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
9
Aminokisline, ki jih telo ne more samo proizvesti in jih moramo zaužiti s hrano,
imenujemo esencialne aminokisline. Od esencialnih aminokislin vsebuje korm tara:
treonin, izolevcin, levcin, lizin, metionin, cistein, fenilalanin, tirozin, valin in histidin.
Neesencialne aminokisline, ki jih vsebuje korm, so: alanin, asparagin, glutamin, glicin,
prolin, serin in arginin. Od ostalih aminospojin se v kormu nahajata še etanolamin in
ornitin (Mbofung in sod. 2006).
Tilahun (2009) navaja, da kormi vsebujejo malo histidina, lizina, izolevcina, triptofana in
metionina, vendar so bogati z vsemi preostalimi aminokislinami. Vsebnost proteinov je
višja na obrobju korma kot v sredini. Posledično moramo pri čiščenju in lupljenju kormov
paziti, da ni pregloboko, sicer bi se lahko znatna količina proteinov izgubila. Zanimivo je,
da je vsebnost proteinov višja v listih tara. Vsebujejo namreč približno 23 % proteinov na
SS (Tilahun 2009).
2.4.2 Pomen proteinov v prehrani
Vsi življenjski procesi v telesu so vezani na prisotnost proteinov, zato mora človek dobiti
10 – 15 % energijskega deleža s proteini (Suwa-Stanojević 2009). Proteini oskrbujejo
organizem z aminokislinami in drugimi dušikovimi spojinami. Pomembni so, ker telo brez
njih ne more rasti, se normalno razvijati ali obnavljati. Potrebe po proteinih se s starostjo
sicer spreminjajo, vendar jih človek nujno potrebuje vse življenje (Hlastan Ribič 2009).
Kadar s proteinsko hrano pretiravamo in v vsakodnevni prehrani prevladujeta meso in
mesni izdelki, lahko nastopijo motnje pri presnavljanju, ki povzročajo slabo počutje in so
vzrok za nastanek različnih obolenj. Proteini iz hrane v celicah najprej opravijo svojo
nalogo, nato se razgradijo in organizem jih uporabi kot vir energije (Suwa-Stanojević
2009).
Odrasel človek potrebuje dnevno približno 0,8 g proteinov na kg telesne mase (Hlastan
Ribič 2009, Otten in sod 2006, Referenčne vrednosti za vnos hranil 2003). Energijska
vrednost 1 g proteina je 4,1 kcal ali 17,1 kJ (Suwa-Stanojević 2009).
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
10
Zaužiti proteini, ki presegajo priporočen dnevni vnos, po dosedanjih spoznanjih nimajo
škodljivih in prav tako ne pozitivnih fizioloških učinkov. Povečan vnos proteinov lahko
vpliva na povečano izločanje kalcija z urinom, kar negativno učinkuje na bilanco kalcija in
zdravja kosti ter povzroča nevarnost nastankov kamnov kalcijevega oksalata v ledvicah
(Referenčne vrednosti za vnos hranil 2003). Z naraščajočim uživanjem proteinov lahko
prihaja do zmerne metabolične acidoze, kar lahko oslabi vzdrževanje skeletne mišične
mase. Številne raziskave so pokazale, da dodaten vnos proteinov, ki presega 2,5 g
proteinov na kg telesne mase na dan ne poveča mišične mase ali moči (Hlastan Ribič
2009).
Če telesu primanjkuje proteinov, jih organizem najprej začne porabljati iz lastne krvi, kar
lahko povzroči slabokrvnost. V primeru nadaljnjega pomanjkanja proteinov, organizem
začne porabljati proteine iz mišic, pri hudem stradanju pa nastopijo okvare notranjih
organov, kar lahko povzroči smrt (Suwa-Stanojević 2009).
Proteine za zaužitje najdemo v rastlinah in živalih. Živila živalskega izvora, ki imajo večjo
vsebnost proteinov, so: meso, jajca, mleko in mlečni izdelki, ribe in morski sadeži.
Najbogatejše rastline s proteini so žita (pšenica, ječmen, rž), riž, koruza, ajda, krompir,
stročnice (fižol, grah, bob, leča, čičerika), oreščki (arašidi, lešniki, orehi, indijski oreščki,
makadamija itd.) in semena (Otten in sod 2006).
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
11
3 MATERIALI IN METODE DELA
3.1 Vzorčenje
V analizo so bili vključeni vzorci posušenih kormov tara iz Gane (območje Zahodne
Afrike). Analizirali smo 80 vzorcev, ki so izvirali iz genske banke. Akcesije tara
vzdržujejo tako, da jih vsakih 6 do 10 mesecev presajajo, odvisno od vremenskih razmer.
Če je sušno obdobje, se čas do ponovnega presajanja podaljša za kakšen mesec več.
Posamezen kultivar se obravnava kot ena akcesija, ki se pri presajanju populi. Rastlinam
najprej porežejo korme in stranske poganjke, ki se nato uporabijo pri ponovnem sajenju.
Akcesija obsega običajno 10 rastlin. Material za presajanje morajo ustrezno označiti
(etiketira se s številko ali imenom akcesije) in ga nato lahko prenesejo na novo mesto
sajenja. Zaradi različnih vzrokov se lahko zgodi, da posamezna akcesija ne obsega več
popolnega števila rastlin. Lahko se zgodi tudi, da propadejo vse rastline, kar pomeni, da je
takšna akcesija izgubljena.
Zaradi vegetativnega načina razmnoževanja so vse rastline, ki pripadajo določeni akcesiji,
genetsko enake, kar pa ne pomeni, da imajo vsi kormi enako kemijsko sestavo. Vzorčenje
se običajno opravi v času fiziološke zrelosti tara z namenom preprečitve večjih variacij
med kormi (Ivančič in Lebot 2000).
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
12
3.2 Priprava vzorcev kormov tara za analize
Vzorci za kemijske analize so bili pripravljeni po protokolu INEA. Najprej so izbrali tri
zrele, zdrave in normalno razvite korme. Te korme so sprali z vodo in temeljito očistili.
Odstraniti so morali vrhnjo plast in sledilo je še zadnje pranje z vodo. Nato so odstranili še
5 mm plasti, to je periferno tkivo, in odrezali so še zgornji in spodnji (bazalni) del korma,
saj smo za analize potrebovali le osrednji del. Nazadnje so morali odstraniti še morebitno
umazanijo in poškodovane ali nagnite dele korma (Kristl 2011).
Sledil je razrez osrednjega dela korma, in sicer na 5 mm (ali manj) debele rezine. Le-te so
morali stehtati in jih posušiti na temperaturi do največ 60 °C. Posušene rezine so ponovno
stehtali in zapakirali. Suhe vzorce (rezine) so vakuumsko zapakirali v plastične vrečke in
ustrezno označili (ime kultivarja, lokacija, datum jemanja vzorca, teža) ter jih poslali na
Fakulteto za kmetijstvo in biosistemske vede (FKBV) Univerze v Mariboru (Kristl 2011).
Prejete posušene vzorce so na FKBV zdrobili v terilnici, zmleli v rotacijskem mlinu in jih
nato do izvajanja analiz shranili v zamrzovalniku.
3.3 Metode dela
3.3.1 Aparature
Pri določevanju vsebnosti skupnega dušika po Kjeldahlu smo uporabljali naslednje
aparature:
- elektronsko tehtnico (Mettler Toledo tip AT261 DeltaRange®
) (Slika 3)
- grelni blok za kislinski razklop vzorcev (Gerhardt Kjeldatherm) (Slika 4)
- destilacijsko enoto (Gerhardt Vapodest 10 s) za destilacijo z vodno paro (Slika 5)
- sistem za pripravo demineralizirane vode Milli – Q (Millipore, ZDA)
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
13
Slika 3: Elektronska tehtnica Mettler Toledo tip AT261 DeltaRange®
3.3.2 Reagenti in raztopine
Za pripravo vzorcev in merjenje koncentracije skupnega dušika smo uporabili naslednje
reagente in raztopine:
- katalizator, pripravljen v obliki tablet s sestavo: 5,0 g K2SO4 in 0,15 g CuSO4·5H2O in
0,15 g TiO2 (Katalysatorgemisch KJELTABS TYP CT, Omnilab)
- koncentrirano H2SO4 (95 – 97 %, Sigma-Aldrich)
- aminokislino L-fenilalanin (Sigma-Aldrich)
- 0,1 M raztopino NaOH, ki smo jo iz ampule kvantitativno prenesli v litrsko bučko in
jo dopolnili z vodo do oznake (0,1 M NaOH fiksanal, Fluka)
- 32 % raztopino NaOH, ki smo jo pripravili z raztapljanjem 32 g NaOH (Sigma-
Aldrich, p.a.) v 68 g vode
- Tashiro indikator za določitev končne točke titracije (Fluka)
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
14
3.3.3 Določitev skupnega dušika po Kjeldahlu
Določanje vsebnosti dušika v organski in anorganski snovi ima dolgo zgodovino na
področju analizne kemije. Kjeldahlovo metodo je leta 1883 predstavil Johan Kjeldahl.
Razvil jo je na podlagi opazovanja procesov za izdelavo piva. Ker je omogočala hitre in
natančne določitve vsebnosti dušika, se je njena uporaba širila na različna področja. Še
danes se uporablja za določanje dušika v pijači, mesu in prehranskih izdelkih, v krmi, žitih,
odpadnih vodah, tleh in mnogih drugih vzorcih. Čeprav sta se tehnika in aparati v zadnjih
100 letih dokaj spremenila, temeljna načela, ki jih je uvedel Kjeldahl, ostajajo enaka
(Persson in sod. 2008).
Določitev skupnega dušika v suhi snovi korma tara je potekala v treh stopnjah: kislinski
razklop, destilacija z vodno paro in titracija.
Kislinski razklop
Dušik, vezan v organskih spojinah, pretvorimo s kislinskim razklopom s koncentrirano
žveplovo(VI) kislino H2SO4 in dodatkom nekaterih drugih reagentov, ki pospešujejo
reakcijo, v amoniak (NH3), ki s H2SO4 tvori sol amonijev sulfat (NH4)2SO4 (Persson in sod.
2008).
Na elektronski tehtnici smo na tisočinko grama natančno stehtali 1 g posušenega in
zmletega vzorca. Stehtan vzorec smo kvantitativno prenesli v stekleno Kjeldahl-ovo
epruveto, dodali 2 tableti katalizatorja, vrelne kamenčke in 20 ml koncentrirane H2SO4.
Epruveto smo dobro pretresli, da vzorec ni ostal na vratu epruvete in jo postavili v grelni
blok (Slika 4). Suspenzije smo 15 minut segrevali na 60 °C. Nato smo temperaturo zvišali
na 360 °C in nadaljevali z razklopom 2 do 3 ure, oziroma tako dolgo, dokler se raztopine
niso obarvale zeleno. Po končanem kislinskem razklopu smo raztopine ohladili na sobno
temperaturo.
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
15
Slika 4: Grelni blok za kislinski razklop vzorcev Gerhardt Kjeldatherm
Destilacija z vodno paro
K ohlajenim raztopinam po kislinskem razklopu dodamo močno bazo (NaOH), s katero iz
soli ((NH4)2SO4) izpodrinemo šibko bazo (NH3) (Persson in sod. 2008). Sproščeni
amoniak destiliramo z vodno paro v erlenmajerico, v katero odpipetiramo določen
volumen kisline (H2SO4) z znano koncentracijo in dodamo indikator. Kislina mora biti v
prebitku.
Med destilacijo poteka naslednja reakcija:
(NH4)2SO4 + 2NaOH → 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O
Rob epruvete smo sprali z nekaj ml vode, pretresli in epruveto vstavili v destilacijsko enoto
(Slika 5). V erlenmajerico, v katero smo uvajali sproščeni amoniak, smo odpipetirali 25 ml
H2SO4 in dodali 8 kapljic Tashiro indikatorja. K raztopini v epruveti smo dodali 32 %
raztopino NaOH in pričeli z destilacijo, ki je potekala 10 minut.
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
16
Slika 5: Destilacijska enota Gerhardt Vapodest 10 s
Titracija
Glede na način izvedbe poznamo dve vrsti titracij: neposredne titracije in povratne titracije.
Pri neposrednih titracijah odmerjen volumen vzorca titriramo s standardno raztopino. Pri
povratnih titracijah odmerjeni množini vzorca dodamo presežek standardne raztopine.
Množino reagenta, ki ostane nezreagiran, določimo s titracijo z drugo standardno
raztopino.
Pri določevanju amoniaka po Kjeldhalu lahko uporabimo neposredno ali povratno titracijo.
Pri povratni titraciji uvajamo pri destilaciji sproščeni amoniak v znano množino H2SO4.
Prebitno množino kisline, ki je amoniak ni nevtraliziral, titriramo s standardno raztopino
NaOH. Končno točko titracije določimo s spremembo barve indikatorja. Pri neposredni
titraciji se amoniak uvaja v borovo kislino in nastane amonijev borat (NH4H2BO3).
Raztopino nato titriramo s H2SO4. Končno točko titracije določimo s spremembo barve
ustreznega indikatorja ali potenciometrično (Persson in sod. 2008).
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
17
V našem primeru smo uporabili povratno titracijo. Množino prebitne H2SO4 smo določili s
titracijo z 0,1 M raztopino NaOH, ki smo jo dodajali, dokler se barva indikatorja ni
spremenila iz vijoličaste v zeleno. Vsebnost dušika (N) v odstotkih smo izračunali po
enačbi (1).
% 𝑁 =((25 − 𝑉sr [ml]) − (25 − 𝑉sl [ml])) ×140
1000 × 𝑚 [g] (1)
Vsr = volumen porabe standardne raztopine (1M NaOH) pri titraciji vzorca
Vsl = volumen porabe standardne raztopine (1M NaOH) pri titraciji slepe raztopine
m = masa vzorca
Vsebnost surovih proteinov smo izračunali tako, da smo % dušika pomnožili s
korekcijskim koeficientom 6,25 (Mergeduš in sod. 2014, FAO 1970).
V vsaki seriji razklopa kormov tara, destilacije in titracije, smo istočasno na enak način
pripravili slepo raztopino in vzorec aminokisline L-fenilalanin. Celotni analizni postopek
smo za vzorce kormov, aminokisline L-fenilalanin in slepe raztopine, izvedli v dveh
ponovitvah.
3.3.4 Analiza podatkov
Zbrane rezultate analiz smo najprej uredili v programu Microsoft Excel. Rezultate smo
nato statistično obdelali s pomočjo programa Statgraphics. Opravili smo Kruskal-Wallisov
test, ki se uporablja za enosmerno analizo variance pri primerjavi dveh ali več neodvisnih
spremenljivk. Podatke smo obdelali tudi z Mann-Whitneyevim testom, ki se uporablja za
preizkus ničelne hipoteze.
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
18
4 REZULTATI Z RAZPRAVO
4.1 Pravilnost analiznega postopka
Pri določevanju skupnega dušika po Kjeldahlu smo pravilnost analiznega postopka, ki je
potekal v treh stopnjah (kislinski razklop, destilacija in titracija), kontrolirali tako, da smo
v vsaki seriji vzorcev določili tudi vsebnost skupnega dušika v aminokislini L-fenilalanin.
Vsebnost dušika v tej aminokislini je 8,45 % in dovoljeno odstopanje pri rezultatu 0,43 %
(8,45±0,43). Vrednosti, ki smo jih dobili pri končnem izračunu, so bile znotraj
predpisanega območja (med 8,44 % in 8,55 %) in so potrdile pravilnost celotnega postopka
in dobljenih rezultatov.
4.2 Vsebnost proteinov v kormih tara
V okviru diplomskega dela smo določili vsebnosti surovih proteinov v kormih 80 različnih
kultivarjev tara iz Gane. Rezultati so pokazali, da znaša povprečna vsebnost surovih
proteinov v kormih tara 9,07 %, standardni odmik 1,36 in koeficient variacije 15,01 %
(Preglednica 1). Povprečna vsebnost surovih proteinov je bila višja od do sedaj opravljenih
in v literaturi opisanih raziskav. Najbližje našim rezultatom je raziskava, ki jo je objavil
Tilahun (2009) v Etiopiji, kjer navaja povprečno vrednost okoli 7 %. Glede na naše
rezultate najbolj odstopa raziskava Brodburyja in Hollowaya (1988), ki navajata povprečno
vrednost proteinov 1,1 %. Izmerjena povprečna vrednost je prav tako za 5 % višja od
povprečne vrednosti surovih proteinov, ki jo navajajo Mbofung in sod. (2006) in znaša
4,07 % (analizirano je bilo 6 varietet tara). Za 5,35 % je naša povprečna vrednost višja tudi
od raziskave Mergeduša in sod. (2014), kjer navajajo povprečno vrednost surovih
proteinov 3,72 % na osnovi 10 analiziranih kultivarjev.
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
19
Preglednica 1: Srednje vrednosti, standardni odklon in koeficient variacije vsebnosti
surovih proteinov v kormih tara iz Gane. Rezultati so podani kot % v suhi
snovi
Rezultate smo statistično obdelali s Kruskal-Wallisovim testom, ki je sicer pokazal
statistično značilne razlike, vendar po opravljenem Mann-Whitneyevem testu ne moremo
sklepati na signifikantne razlike v vsebnosti surovih proteinov med analiziranimi kultivarji.
Razlog zato je najverjetneje veliko število kultivarjev s samo dvema ponovitvama za vsak
kultivar.
Vsebnosti surovih proteinov v vsakem posameznem kultivarju tara so zbrane v Preglednici
2. Kultivar z najnižjo vsebnostjo surovih proteinov je bil SAO 020 (6,69 %) in z najvišjo
SAO 021 (13,83 %). Vidimo lahko, da je razlika v vsebnosti surovih proteinov med
najnižjo in najvišjo vrednostjo 7,14 %.
Vsebnost surovih proteinov v kultivarju SAO 021 (13,83 %) je za 2,12 % višja od
navedene najvišje vrednosti (11,7 %), o kateri poročata v starejši raziskavi Martin in
Splottstoesser (1975). Prav tako je bila naša najvišje izmerjena vsebnost surovih proteinov
v kormu tara občutno višja od ostalih pregledanih raziskav. V analizah Mbofunga in sod.
(2006) je najvišja izmerjena vsebnost surovih proteinov v kormu tara znašala 5,41 %, v
raziskavi, ki so jo opravili Mergeduš in sod. (2014), pa je bila najvišja vsebnost 6,91 %.
Kormi tara
N (število meritev) 160
srednja vrednost 9,07
standardni odklon 1,36
koeficient variacije (%) 15,01
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
20
Razlika med našim analiziranim kultivarjem SAO 020, ki je vseboval najnižjo izmerjeno
vsebnost surovih proteinov (6,69 %), in kultivarjem 'Lae Yellow' z najnižjo vsebnostjo
surovih proteinov (1,78 %) v raziskavi, ki so jo opravili Mergeduš in sod. (2014), znaša
4,91 %. Mbofung in sod. (2006) poročajo o najnižji izmerjeni vsebnosti proteinov, ki je
bila 2,57 %. Na podlagi pregledanih raziskav lahko vidimo, da v primerjavi z našimi
rezultati obstajajo večje razlike glede najnižjih vrednosti surovih proteinov v kormih tara.
Preglednica 2: Vsebnost surovih proteinov (% v suhi snovi korma) v kultivarjih tara.
Podana sta povprečna vrednost in standardni odklon (SD)
Kultivar Vsebnost surovih
proteinov (%) ± SD
Kultivar Vsebnost surovih
proteinov (%) ± SD
ELO 002 7,13 ± 0,04 KA 033 8,57 ± 0,04
ELO 005 8,76 ± 0,07 KA 034 9,25 ± 0,08
ELO 013 7,71± 0,01 KA 035 9,51 ± 0,02
ELO 016 9,34 ± 0,08 KA 036 8,81 ± 0,20
ELO 017 8,11 ± 0,04 KA 037 9,41 ± 0,14
ELO 018 8,49 ± 0,10 KA 038 8,35 ± 0,05
ELO 022 9,22 ± 0,02 KA 039 8,47 ± 0,02
ELO 027 9,18 ± 0,16 KA 040 10,60 ± 0,14
ELO032 8,70 ± 0,04 KA 041 10,60 ± 0,04
KA 001 8,64 ± 0,01 KA 042 7,77 ± 0,03
KA 002 8,15 ± 0,07 KA 043 7,76 ± 0,10
KA 003 9,06 ± 0,07 KA 044 10,91 ± 0,04
KA 004 7,93 ±0,02 KA 045 13,82 ± 0,06
KA 005 7,12 ± 0,04 KA 046 10,62 ± 0,08
KA 006 8,03 ± 0,02 KA 047 8,15 ± 0,02
KA 007 9,72 ± 0,03 KA 048 10,37 ± 0,06
KA 008 7,44 ± 0,05 SAO 001 10,03 ± 0,02
KA 009 9,70 ± 0,06 SAO 003 7,69 ± 0,02
KA 011 10,85 ± 0,07 SAO 004 8,92 ± 0,01
KA 012 9,40 ± 0,01 SAO 005 7,43 ± 0,14
KA 013 7,80 ± 0,08 SAO 006 11,93 ± 0,08
KA 014 9,59 ± 0,03 SAO 009 9,24 ± 0,02
KA 015 8,89 ± 0,05 SAO 010 8,17 ± 0,08
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
21
Preglednica 2: Nadaljevanje
Kultivar Vsebnost surovih
proteinov (%) ± SD
Kultivar Vsebnost surovih
proteinov (%) ± SD
KA 015/2 8,40 ± 0,05 SAO 011 8,72 ±0,02
KA 016 9,46 ± 0,13 SAO 012 8,97 ± 0,16
KA 017 8,24 ± 0,10 SAO 014 8,77 ± 0,04
KA 018 10,39 ± 0,02 SAO 015 8,50 ± 0,09
KA 019 9,84 ± 0,06 SAO 019 8,98 ± 0,03
KA 020 7,31 ± 0,01 SAO 020 6,69 ± 0,45
KA 021 8,92 ± 0,03 SAO 021 13,83 ± 0,05
KA 022 8,84 ± 0,06 SAO 024 9,94 ± 0,17
KA 023 8,19 ± 0,06 SAO 025 7,19 ± 0,04
KA 024 10,16 ± 0,01 SAO 026 9,60 ± 0,11
KA 025 9,71 ± 0,01 SAO 028 6,95 ± 0,02
KA 026 8,08 ± 0,03 SAO 029 9,60 ± 0,09
KA 027 10,04 ± 0,02 SAO 029/2 9,66 ± 0,02
KA 028 9,07 ± 0,12 SAO 030 7,88 ± 0,04
KA 030 9,59 ± 0,30 SAO 031 7,50 ± 0,08
KA 031 8,76 ± 0,01 SAO 034 12,76 ± 0,39
KA 032 9,59 ± 0,05 SAO 035 10,03 ± 0,05
Med 80 kultivarji (Preglednica 3) smo izbrali po 8 kultivarjev z najnižjo in najvišjo
vsebnostjo surovih proteinov. V levem stolpcu so navedeni kultivarji z najnižjimi
vsebnostmi (od 6,69 do 7,44 %) in v desnem kultivarji z najvišjimi vsebnostmi surovih
proteinov (od 10,60 % do 13,83 %).
Z najnižjo vsebnostjo surovih proteinov je izstopal kultivar SAO 020 (6,69 % v SS) in z
najvišjo kultivar SAO 021 (13,83 % v SS). Rezultati so pokazali, da so bile največje
razlike v vsebnosti surovih proteinov pri kultivarjih, ki imajo oznako SAO. Med kultivarji
z najvišjimi vsebnostmi surovih proteinov se največkrat pojavijo tisti z oznako KA.
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
22
Preglednica 3: Kultivarji z najnižjimi in najvišjimi vsebnostmi surovih proteinov
Kultivarji z najnižjo vsebnostjo
surovih proteinov
Kultivarji z najvišjo vsebnostjo
surovih proteinov
SAO 020 KA 041
SAO 028 KA 040
KA 005 KA 046
ELO 002 KA 011
SAO 025 KA 044
KA 020 SAO 006
SAO 005 KA 045
KA 008 SAO 021
4.3 Prispevek k dnevnemu vnosu proteinov v organizem
Proteini oskrbujejo organizem z aminokislinami in drugimi dušikovimi spojinami, ki so
potrebne za sintezo telesu lastnih proteinov. Proteini so ključnega pomena za normalno
delovanje organizmov pri vseh živih bitjih (Hlastan Ribič 2009). Potreba organizma po
proteinih narašča do 18. leta in se po tem letu ne povečuje več. Priporočeni dnevni vnosi
proteinov v telo, ki so navedeni v Preglednici 4, veljajo za normalno aktivnega človeka. Pri
profesionalnih športnikih in vseh drugih, ki se aktivno gibljejo (npr. težka fizična dela),
mora biti vnos proteinov v telo primerno večji.
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
23
Preglednica 4: Dnevni priporočeni vnosi proteinov v telo (povzeto po Otten in sod. 2006)
Starost Proteini (g/dan)*
Moški Ženske
0 – 6 mesecev 9,1
7 – 12 mesecev 11,0
1 – 3 let 13
4 – 8 let 19
9 – 13 let 34
14 – 18 let 52 46
Od 19 let naprej 56 46
Nosečnice in
doječe matere
71
*Ob predpostavki, da je priporočen dnevni vnos 0,8 g na kg telesne mase
Moški od 19 leta starosti naprej, ki ima telesno težo 70 kg in je normalno telesno aktiven,
potrebuje dnevno 56 g proteinov. Da bi dosegel priporočen dnevni vnos samo z uživanjem
tara, bi moral, glede na našo povprečno izmerjeno vsebnost proteinov, zaužiti 617 g tara.
Ženska po 19 letu starosti s telesno težo 57,5 kg in normalno telesno aktivnostjo pa bi
morala zaužiti dobrega pol kg (507 g) tara, da bi zadostila priporočeni dnevni količini
proteinov, če v prehrano ne bi vključila drugih živil, ki vsebujejo proteine. Poudariti
moramo, da je izračun okviren, ker smo ga naredili na osnovi vsebnosti surovih proteinov.
V primerjavi z ostalimi živili rastlinskega izvora lahko po naših rezultatih taro označimo
kot srednje dober vir proteinov. V primerjavi s krompirjem, ki vsebuje okoli 2,5 %
proteinov je taro bogatejša proteinska hrana. Vsebnosti surovih proteinov v taru so
nekoliko nižje kot vsebnosti proteinov v pšenici (14 %), orehih (15,8 %), arašidih (24,3 %)
ali lešnikih (14 %) in primerljive s koruzo (8,9 %) in rižem (7 %). Bistveno več proteinov
vsebujejo stročnice: fižol (22 %), grah (22,7 %), leča (23,8 %) in soja (38 %).
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
24
Za lažjo primerjavo vsebnosti proteinov naj navedem še nekaj živil živalskega izvora.
Svinjina vsebuje povprečno 17 %, govedina 19 % in perutnina 20 % proteinov. Ribe z
višjimi vsebnosti proteinov so losos (22,5 %), tuna (21,5 %), skuša (19 %), oslič (17 %),
hobotnica (16 %), lignji (15,3 %) in potočna postrv (14,7 %).
Pomembno je, da dnevno zaužijemo zadostno količino proteinov s primerno pestro hrano
na jedilniku. Z raznovrstnimi jedmi lahko z malo truda zadostimo dnevnim potrebam
vnosa proteinov v telo.
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
25
5 SKLEPI
V okviru diplomskega dela smo določili vsebnosti surovih proteinov v kormih 80
kultivarjev tara iz Gane. Glede na rezultate analiz in nazive kultivarjev lahko trdimo, da
mnogi od njih najverjetneje predstavljajo različne klone (vegetativna potomstva) istega
kultivarja. Vrednosti surovih proteinov so bile od 6,69 % do 13,86 %.
Med 10 % kultivarjev z najvišjimi vsebnostmi surovih proteinov so bili KA 041, KA 040,
KA 046, KA 011, KA 044, SAO 006, KA 045, SAO 021. Najnižje vrednosti pa smo
izmerili v kultivarjih SAO 020, SAO 028, KA 005, ELO 002, SAO 025, KA 020, SAO
005, KA 008.
Obdelava podatkov je pokazala statistično značilne razlike glede na vsebnost surovih
proteinov, vendar po opravljenem preizkusu ničelne hipoteze (Mann-Whitneyev test),
najverjetneje zaradi velikega števila kultivarjev (in z samo dvema ponovitvama), ne
moremo potrditi razlik v vsebnosti surovih proteinov med analiziranimi kultivarji.
Taro lahko označimo kot srednje dober vir proteinov. Za prehrano ljudi in nadaljnja
križanja bi priporočili kultivarje, ki vsebujejo 10 % ali več surovih proteinov. Tako bi se
lahko, z večjim vključevanjem kormov tara bogatejših s proteinsko vsebnostjo, hrana
obogatila, nadaljnja križanja pa bi lahko pripomogla k še višji vsebnosti surovih proteinov
v kormih tara.
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
26
6 VIRI
1. Boyer Rodney F. 2002. Temelji biokemije. Študentska založba: 70-91.
2. Brodbury JH, Holloway WD. 1988. Chemistry of tropical root crops significance for
nutrion and agriculture in the Pacific. Australian Centre for International Agricultural
Research (ACIAR), Canberra.
3. Champagne A, Bernillon S, Moing A, Rolin D, Legendre L, Lebot V. 2010. Carotenoid
profiling of tropical rootcrop chemotypes from Vanuatu, South Pacific. J. Food
Compos. Anal., 23: 763-711.
4. FAO 1970 Food and Nutrition Serirs, Amino.acid content of foods and biological data
on proteins. (elektronski vir) http://www.fao.org/docrep/005/AC854T/AC854T10.htm
(27. 8. 2015)
5. FAOSTAT 2012. (elektronski vir)
http://faostat.fao.org/site/339/default.aspx (10. 7. 2015)
6. Goenaga R, 1995. Accumulation and partitioning of dry matter in taro (Colocasia
esculenta (L.) Schott). Ann. Bot., 76: 337-341.
7. Golob T, Bertoncelj J, Doberšek U, Jamnik M, Koroušič-Seljak B. 2006. Slovenske
prehranske tabele – meso in mesni izdelki. Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo,
Ljubljana.
8. Hlastan Ribič. 2009. Uvod v prehrano. Inštitut za varovanje zdravja Republike
Slovenije, Univerza v Ljubljani, Ljubljana: 9-10.
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
27
9. Huang CC, Chen WC, Wang CCR. 2007. Comparison of Taiwan paddy- and upland-
cultivated taro (Colocasia esculenta L.) cultivars for nutritive values. Food Chem.,
102: 250-256.
10. Ivančič A. 1992. Breeding and genetics of taro. Food and Agriculture Organization of
the United Nations (FAO), Ministry of Agriculture and Lands, Solomon Islands: 1-15.
11. Ivančič A, Lebot V. 2000. The genetics and breeding of taro. Cirad publications
services, Montpellier, Francija: 7-60.
12. Karlson P. 1980. Biokemija. Državna založba Slovenije, Ljubljana: 55-77.
13. Kaushal P, Kumar V, Sharma KS. 2015. Utilization of taro (Colocasia esculenta): a
rewiew. J. Food Sci. Technol., 52(1): 27-40.
14. Kristl J. International Network for Edible Aroids, Protocols 2011. (elektronski vir)
http://www.ediblearoids.org/Portals/0/Documents/WP6%20Chemical/SAMPLING_Co
locasia.pdf (10. 7. 2015)
15. Lebot V, Gunua T, Pardales JR, Prana MS, Thongjiem M, Viet NV. 2004.
Characterisation of taro (Colocasia esculenta (L.) Schott) genetic resources in
Southeast Asia and Oceania. Genet. Resour. Crop. Ev., 51: 381-392.
16. Maga AJ. 1992. Taro: Composition and food uses. Food Rev. Int., 8 (3): 443-437.
17. Manner HI, Taylor M. 2011. Farm and forestry production and marketing profile for
taro (Colocasia esculenta). Specialty crops for Pacific island agroforestry. Permanent
Agriculture Resources (PAR), Holualoa, Hawai´i.
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
28
18. Mbfoung CMF, Aboubakar YN, Njintang A, Abdou B, Balaam F. 2006.
Physicochemical and functional properties of six varieties of taro (Colocasia esculenta
L. Schott) flour. J. Food Technol., 4 (2): 135-142.
19. Mergeduš A, Atung C, Nass-Komolong B, Kristl J, Ivančič A, Lebot V. 2014. Proteins
and mineral content of Papua New Guinea taro (Colocasia esculenta) corms. Athens:
Atiners Conference Paper Series No: AGR2014-1181: 4-8. (elektronski vir)
http://www.atiner.gr/papers/AGR2014-1181.pdf (27. 8. 2015)
20. Martin F. W, Splottstoesser. 1975. A comparison of total protein and amino acids of
tropical roots and tubers. Tropical Root and Tuber Crops Newsletter, 8: 7-15.
21. Otten JJ, Pitzi Hellwig J, Meyers LD. 2006. Dietary Reference Intakes (DRI): the
essential guide to nutrient requirements. National Academy of Sciences, United States
of America: 144-155, 536. (elektronski vir)
http://www.nal.usda.gov/fnic/DRI/Essential_Guide/DRIEssentialGuideNutReq.pdf (10.
7. 2015)
22. Pehani H, Schauer P. 1972. Molekularna biologija. Prirodoslovno društvo Slovenije,
Ljubljana: 19-40.
23. Persson JA, Wennerholm M, O´Halloran S. 2008. Handbook for Kjeldahl Digestion.
FOSS DK-3400 Hilleroed, Denmark. (elektronski vir)
http://www.nal.usda.gov/fnic/DRI/Essential_Guide/DRIEssentialGuideNutReq.pdf (10.
7. 2015)
24. Ramantha Rao V, Matthews PJ, Eyzaguirre PB, Hunter D. 2010. The global diversity
of taro: ethnobotany and conservation, Bioversity International: 202.
25. Referenčne vrednosti za vnos hranil/Referenzwerte für die nahrstoffzufuhr, 2003, 1.
Izdaja prevoda v Sloveniji, Ljubljana: 21-26. (elektronski vir)
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
29
http://www.mz.gov.si/fileadmin/mz.gov.si/pageuploads/javno_zdravje_2014/_Referenc
ne_vrednosti_za_vnos_hranil-pdf_.pdf (10. 7. 2015)
26. Shewry PR. 1995. Plant storage proteins. Biol. Rev., 70: 375-426.
27. Slovenske prehranske tabele – živila rastlinskega izvora. 2012. (elektronski vir)
http://www.dlib.si/details/URN:NBN:SI:DOCLKNABUHY/?query=%27contributor%
3dTerezija+Golob%27&pageSize=25 (28. 8. 2015)
28. Suwa-Stanojević M. 2009. Prehrana in zdravje. Zavod IRC, Ljubljana: 14-16.
(elektronski vir)
http://www.impletum.zavod-irc.si/docs/Skriti_dokumenti/Prehrana_in_zdravje-
Suwa_Stanojevic.pdf (10. 7. 2015)
29. Tilahun A. 2009. Effect of processing on some physicochemical and antinutritional
factors of taro (Colocasia esculenta (L.) Schott. cultivars grown in, Ethiopia, Addis
Ababa University: 1-94.
30. Turner PC, McLennan AG, Bates AD, White MRH. 1998. Molecular Biology. Bios
Scientific Publishers Ltd, United Kingdom: 15-25.
Mirkac D. Vsebnost surovih proteinov v različnih kultivarjih tara iz Gane. Dipl. delo.
Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2015
30
7 ZAHVALA
Posebno zahvalo namenjam mentorici doc. dr. Janji Kristl za strokovno svetovanje,
potrpežljivost in vso pomoč pri nastajanju diplomskega dela.
Iskrena hvala tudi red. prof. dr. Antonu Ivančiču in izr. prof. dr Metki Šiško za koristne
napotke in pregled diplomskega dela.
Prav tako se zahvaljujem Andreji Šober za nasvete in pomoč pri delu v laboratoriju.
Zahvala velja tudi Andreju Mergedušu pri zbiranju literature.
Hvala družini in tudi vsem ostalim, ki so mi v času študija kakorkoli pomagali.
Recommended