POUŽITÍ SPEKTRÁLNÍCHA SEPARAČNÍCH METOD K HODNOCENÍ JAKOSTI HOŘČICE BÍLÉ

Význam tématu

Pěstování bílé hořčice je významné jak z hlediska produkce olejnatých semen, tak kvůli obsahu bílkovin a bioaktivních látek. Glukosinoláty ovlivňují chuť a biocidní vlastnosti rostliny, zatímco mastné kyseliny určují kvalitu oleje pro potravinářské i technické využití. Kontrola obsahu nežádoucí erukové kyseliny a antinutričních složek je klíčová pro rozšíření využití hořčičného oleje v lidské výživě a pro šlechtění plodin s optimalizovanými vlastnostmi.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo komplexní vyhodnocení jakostních parametrů semen a listů bílé hořčice ze sbírky genetických zdrojů Národního programu a šlechtitelského programu firmy OSEVA PRO. Studie se zaměřila na kvantifikaci glukosinolátů, stanovení olejnatosti a profilu mastných kyselin a ověření metod vhodných pro rutinní i předběžné hodnocení ve šlechtění.

Použitá metodika a instrumentace

• FT-NIR spektroskopie na přístroji Antaris II pro nedestruktivní měření spekter v oblasti 10 000–4 000 cm–1
• HPLC s přístrojem Dionex UltiMate3000 a C18 kolonkou pro stanovení desulfoglukosinolátů
• GC s plamenově ionizačním detektorem Master GC a kapilární FAME Wax kolonkou pro analýzu methylesterů mastných kyselin
• Soxhletova extrakce solií pomocí automatického systému SOXTHERM
• Gravimetrie pro stanovení vlhkosti

Hlavní výsledky a diskuse

• Semena obsahují výrazně vyšší celkový obsah glukosinolátů (213–379 µmol g–1) než zelená hmota listů (14–72 µmol g–1), přičemž dominantním glukosinolátem je sinalbin.
• Obsah oleje v semenech kolísal mezi 19,9 a 34,8 % (průměr 26 % při 8 % vlhkosti). Starší genotypy vykazovaly vysoký podíl erukové kyseliny, novější odrůdy mají nižší hladinu této mastné kyseliny.
• Segmenty semen odebírané dělovým řezem umožňují včasnou selekci nízkoerukových genotypů bez ovlivnění klíčivosti. Mezi obsahy mastných kyselin ve vzorcích segmentů a v oleji z dopěstovaných rostlin byla zjištěna silná pozitivní korelace (r = 0,614–0,916).
• Pro vybrané jakostní parametry oleje (celkový obsah oleje, C18:1, C18:2, C18:3, C22:1) byly vytvořeny FT-NIR kalibrační modely s korelačními koeficienty 0,915–0,982 a nízkými chybami kalibrace i predikce, což potvrzuje vhodnost metody pro rutinní screening.

Přínosy a praktické využití metody

• Zrychlení a zlevnění hodnocení jakostních parametrů v šlechtitelských programech
• Možnost nedestruktivního screeningu genových zdrojů pro optimalizaci obsahu bioaktivních a nutričních složek
• Podpora výběru materiálů s nízkým obsahem erukové kyseliny pro potravinářské oleje
• Zaměření na selekci genotypů s požadovanou glukosinolátovou bilancí pro zemědělské i biofumigační aplikace

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace FT-NIR kalibrací s umělou inteligencí pro rychlou predikci složení i u větších souborů vzorků
• Vývoj markerů pro cílené šlechtění s minimalizovaným antinutričním profilem
• Uplatnění vybraných glukosinolátových degradátů v ekologické ochraně rostlin a v potravinářství
• Rozšíření využití oleje bílé hořčice v potravinových a průmyslových aplikacích díky nízkoerukovým odrůdám

Závěr

Studie potvrdila, že kombinace klasických analytických postupů a FT-NIR spektroskopie umožňuje efektivní charakterizaci genových zdrojů bílé hořčice a rychlou selekci perspektivních materiálů. Výsledná data podporují šlechtění odrůd s optimalizovaným obsahem glukosinolátů a mastných kyselin, čímž se rozšiřuje potenciál využití této plodiny v potravinářství, krmivářství i ekologickém zemědělství.

Reference

1. Zhang X., Liu T., Duan M., Song J., Li X.: Front Plant Sci. 4, 259 (2016).
2. Zehnálek P.: Seznam doporučených odrůd řepky olejky 2023. ÚKZÚZ Brno (2023).
3. Słomiński B.A. et al.: Proceedings of the 10th International Rapeseed Congress, Canberra 1999.
4. Cools K., Terry L.A.: Food Chem. 30, 343 (2018).
5. Kocira S. et al.: Agriculture 10, 1 (2020).
6. Zukalová H. et al.: Agricultura-Scientia-Prosperitas 5, 87 (2004).
7. Hernández F.A. et al.: J. Food Compos. Anal. 110, 104546 (2022).
8. ČSN 46 2300-4: Olejnatá semena – Část 4: Semeno hořčice (2006).
9. ČSN EN ISO 9167-1: Stanovení glukosinolátů metodou HPLC (2020).
10. ČSN EN ISO 665: Stanovení vlhkosti olejnatých semen (2020).
11. ČSN EN ISO 12966-2: Plynová chromatografie methylesterů MK (2017).
12. ČSN EN ISO 659: Soxhletova extrakce oleje (2011).
13. Popova I.E., Morra M.J.: J. Food Compos. Anal. 35, 120 (2014).
14. Krzymański J. et al.: Oilseed Crops 35, 21 (2014).
15. Belt D. et al.: Appl. Sci. 13, 2196 (2023).
16. Endlová L., Vrbovský V., Klíma M.: Certifikovaná metodika OSEVA, Opava (2019).
17. Singh J. et al.: Plant Soil Environ. 59, 478 (2013).
18. Kumar S. et al.: J. Food Sci. Technol. 47, 690 (2010).