Kvasny Prum. 2012; 58(4): 100-108 | DOI: 10.18832/kp2012011

Variabilita obsahu kyseliny fytové v zrnu ječmene.Recenzovaný článek

Kateřina VACULOVÁ, Marta BALOUNOVÁ, František KVASNIČKA, Irena SEDLÁČKOVÁ, Jaroslava EHRENBERGEROVÁ, Eliška VÁCLAVÍKOVÁ, Milan POUCH
1 Agrotest fyto, s.r.o.
2 Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
3 Mendelova univerzita v Brně

V zrně ječmene se cca 65 % fosforu (P) nachází v podobě fytové kyseliny (PA) a jejích solí - fytátů, které negativně ovlivňují úroveň využitelnosti minerálních látek a dalších nutričně významných živin, podílejí se na minerálních deficiencích u lidí i ve výživě hospodářských zvířat a přispívají ke znečištění životního prostředí. Detekce a tvorba nových odrůd se změněným poměrem obou forem P, ve prospěch stravitelného fosfátu (Pi), je jedním ze způsobů řešení. Předložená práce se zabývala hodnocením variability obsahu PA a fosfátu (Pi) v zrně vybraných odrůd jarního a ozimého ječmene, genetických zdrojů a nových vlastních linií ječmene jarního, vytvořených hybridizací s tzv. "lpa" chemomutanty - donory nízkého obsahu PA (M422, M1070, M635 a M955). U jarního ječmene byla variabilita obsahu obou forem P ovlivněna ročníkovými vlivy a pouze při rozšíření hodnoceného souboru o lpa mutanty také genotypem. I přes vysokou ročníkovou proměnlivost zůstával u lpa mutantů přibližně stejný poměr Pi/PA (od 138,4 % u M422 po 772,1 % u M955), zatímco u standardních odrůd činil v průměru pouze 31,3 %. Porovnání ozimého a jarního ječmene prokázalo, že ozimé odrůdy mají silnou tendenci k vyšší kumulaci P v zrnu a ve formě PA (12,42 mg.g-1 vs. 10,94 mg.g-1). Rozpracování screeningové metody hodnocení obsahu volného P v zrnu pomocí kolorimetrického testu (KT) umožnilo provádět rozsáhlejší výběr materiálů s rozdílným obsahem PA a Pi. Mezi výsledky získanými aplikací metody KT a klasicky stanoveným obsahem Pi byla vypočtena silná kladná korelace (r = 0,85**, P≤0,01). Naopak využití existujících molekulárních markerů (SCAR marker ABC153) pro detekci kříženců se sníženým obsahem PA v zrnu se ukázalo jako velmi málo účinné. Křížením s lpa mutanty a následujícím výběrem za využití KT byly vytvořeny nové linie ječmene jarního se sníženým obsahem PA, zvýšeným podílem Pi a porovnatelným celkovým obsahem P v obilce, které mohou být využity ve šlechtění nebo dalším výzkumu. Zajímavým novým genovým zdrojem pro vývoj potravinářských odrůd ječmene se jeví nová linie KM2881.622.2.07, u které je zvýšený obsah volného P spojen s waxy charakterem škrobu (snížený podíl polysacharidu amylosy).

Klíčová slova: ječmen, kyselina fytová, fosfát, variabilita, nové linie ječmene jarního

Vloženo: 12. prosinec 2011; Přijato: 27. únor 2012; Zveřejněno: 1. duben 2012 

Reference

  1. Blatný, P., Kvasnička, F., Kenndler, E., 1995: Determination of Phytic Acid in Cereal Grains, Legumes and Feeds by Capillary Isotachophoresis. J. Agric. Food Chem. 43: 129-133. Přejít k původnímu zdroji...
  2. Bohn, L., Meyer, A.S., Rasmussen, S.K., 2008: Phytate: impact on environment and human nutrition. A challenge for molecular breeding. Journal of Zhejiang University Sci B 9, 3: 165-191. Přejít k původnímu zdroji...
  3. Brady, N.C., Weil, R.R., 2002: Soil phosphorus and potassium. In The Nature and Properties of Soils. Eds S Helba and MR Carey, Pearson Education, New Jersey: 592-635.
  4. Bregitzer, P., Raboy, V., 2006: Effects of Four Independent Low-Phytate Mutations on Barley Agronomic Performance. Crop Sci. 46: 1318-1322. Přejít k původnímu zdroji...
  5. Bregitzer, P., Raboy, V., 2006a: Effects of Four Independent Low-Phytate Mutations in Barley (Hordeum vulgare L.) on Seed Phosphorus Characteristics and Malting Quality. Cereal Chem. 83: 460-464. Přejít k původnímu zdroji...
  6. Brinch-Pedersen, H., Hatzack, F., Sorensen, L.D., Holm, P.B., 2003. Concerted action of endogenous and heterologous phytase on phytic acid degradation in seed of transgenic wheat (Triticum aestivum L.). Transgenic Research, 12: 649-659. Přejít k původnímu zdroji...
  7. Dai, F., Wang, J., Zhang, A., Xu, Z., Zhang, G., 2007: Genotypic and environmental variation in phytic acid content and its relation to protein content and malt quality in barley. Food Chemistry 105: 606-611. Přejít k původnímu zdroji...
  8. George, T., Brown, L., Newton, A., Hallet, P., Sun, B., Thomas, W., White, P., 2011: Impact of soil tillage on the robustness of the genetic component of variation in phosphorus (P) use efficiency in barley (Hordeum vulgare L.). Plant and Soil 339: 113-123. Přejít k původnímu zdroji...
  9. Hegeman, C.E., Good, L.L., Grabau, E.A., 2000. Expression od D-myo-Inositol-3 Phosphate Synthase in Soyabean. Implications for Phytic Acid Biosynthesis. Plant Physiology 125: 1941-1948. Přejít k původnímu zdroji...
  10. Jedlička, M., 2004: Nové kapacity na pivovarské a sladařské vedlejší produkty. Náš chov, LXIV, 12: 16-17.
  11. Larson, S.R., Young, K.A., Cook A., Blake, T.K., Raboy, V., 1998: Linkage mapping of two mutations that reduce phytic acid content of barley grain. Theor. Appl. Genet. 97: 141-146. Přejít k původnímu zdroji...
  12. Manary, M.J., Hotz, C., Krebs, N.F., Gibson, R.S., Westcott, J.E., Arnold, T., Broadhead, R.L., Hambidge, K.M., 2000: Dietary phytate reduction improves zinc absorption in Malawian children recovering from tuberculosis but not in well children. J Nutr, 130: 2959-64. Přejít k původnímu zdroji...
  13. Marounek, M., 2004: Význam kyseliny fytové ve výživě zvířat a lidí a důsledky její přítomnosti v krmivech a potravinách. Vědecký výbor výživy zvířat, VÚŽV Praha-Uhříněves: 31 s.
  14. Mendoza, C., Viteri, F.E., Lonnerdal, B., Young, K.A., Raboy, V., Brown, K.H., 1999: Effect of genetically modified, low-phytic acid maize on absorption of iron from tortillas. Am. J. Clin. Nutr., 1998, 68 (5), 1123-1127. Erratum in: Am. J. Clin. Nutr. 69: 743. Přejít k původnímu zdroji...
  15. O'Dell, B.L., de Boland, A.R., Koirtyohann, S.T., 1972: Distribution of phytate and nutritionally important elements among the morphological components of cereal grains. J. Agric. Food Chem. 20: 718- 721. Přejít k původnímu zdroji...
  16. Oberleas, D., 1989: Phytates. Toxicants occuring naturally in foods. Natl. Acad. Press, Washington, D.C: 363-371.
  17. Raboy, V., 2000: Low-phytic-acid grains. Food and Nutrition Bulletin 4: 423-427. Přejít k původnímu zdroji...
  18. Raboy, V., 2001: Seeds for a better future:'low phytate' grains help to overcome malnutrition and reduce pollution. Trends Plant Sci. 6: 458-462. Přejít k původnímu zdroji...
  19. Raboy, V., Cook, A., 1999: An Update on ARS Barley low phytic acid Research. Barley Genetics Newsletter 29: 36-39.
  20. Rasmussen, S.K., Hatzack, F., 1998. Identification of two low-phytate barley (Hordeum vulgare L.) grain mutants by TLC and genetic analysis. Hereditas 129: 107-112. Přejít k původnímu zdroji...
  21. Rokickij, P.F., 1964: Biologičeskaja statistika. Izdat. Vysšaja škola, Minsk: 326 s.
  22. Roslinsky, V., Eckstein, P.E., Raboy, V., Rossnagel, B.G., Scoles, G.J., 2007: Molecular marker development and linkage analysis in three low phytic acid barley (Hordeum vulgare) mutant lines. Mol. Breed. 20: 323-330. Přejít k původnímu zdroji...
  23. Rossnagel, B.G., Zatorski, T., Arganosa, G., Beattie, A.D., 2008: Registration of 'CDC Lophy-I' Barley. Journal of Plant Registrations 2: 169-173. Přejít k původnímu zdroji...
  24. Vaculová, K., Balounová, M., Sedláčková, I., Kvasnička, F., Mikulíková, R., Pouch, M., Ehrenbergerová, J., 2011: Metodika prebreedingu ječmene jarního s diferencovaným obsahem přirozených škodlivých látek v zrně pro šlechtění odrůd nesladovnického typu. Kroměříž: 46 s., ISBN 978-80-904594-9-6.

Zpět na obsah