Kvasny Prum. 2014; 60(10): 258-265 | DOI: 10.18832/kp2014025

Sladovnicky a dieteticky významné neškrobové polysacharidy zrna ječmene.Recenzovaný článek

Pavel MACHÁŇ, Jaroslava EHRENBERGEROVÁ, Radim CERKAL
Mendelova univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno

Neškrobové polysacharidy (NSP) tvořící hlavní část buněčných stěn zrna ječmene (arabinoxylany a beta-glukany) představují limitující faktor pro využití produkce ječmene. Arabinoxylany jsou tvořeny (1→4)-ß-D-xylanopyrosylovými jednotkami substituovanými a-L-arabinofuranózou. Arabinoxylany jsou esterifikovány kyselinou ferulovou. Beta-glukany jsou tvořeny ß-(1→3),(1→4)-D-glukany, přičemž glukosidická ß-(1→4) se vyskytuje přibližně ze 70 %, vazba ß-(1→3) pak ze zbývajících 30 %. Koncentrace NSP v zrnu ječmene je ovlivněna zejména genotypem, pěstebním prostředím a intenzitou ošetření porostů. V procesu vaření piva mohou NSP způsobovat technologické i ekonomické problémy. Jejich obsah je však možno v průběhu výroby piva snížit přídavkem příslušných hydrolytických enzymů. NSP tvoří však také hodnotnou složku potravní vlákniny, jež pomáhá snižovat hladinu LDL cholesterolu a hladinu glukózy v krvi, inzulinovou odezvu po jídle, tělesnou hmotnost, krevní tlak, riziko srdeční choroby i rakoviny tlustého střeva a zároveň zmírňuje průběh diabetu II. typu. Jako prebiotikum tvoří nevhodné prostředí pro růst patogenních rodů bakterií. Na základě vědeckých posudků vydala Evropská Komise nařízení č. 1048/2012, ve kterém schvaluje zdravotní tvrzení o pozitivním účinku beta-glukanů.

Klíčová slova: arabinoxylany, beta-glukany, ječmen jarní

Vloženo: 15. srpen 2014; Přijato: 10. září 2014; Zveřejněno: 1. říjen 2014 

Reference

  1. AbuMweis, S. S., Jew, S., Ames, N. P., 2010: ß-Glucan from barley and its lipid-lowering capacity: a meta-analysis of randomized, controlled trials. Eur. J. Clin. Nutr. 64(12): 1472-1480. Přejít k původnímu zdroji...
  2. Andersson, A. M., Lampi, A. M., Nyström, L., Piironen, V., Li L., Ward, J. L., Gebruers, K., Courtin, C. M., Delcour, J., Boros, D., Fraś, A., Dynkowska, W., Rakszegi, M., Bedo, Z., Shewry, P. R., Aman, P., 2008: Phytochemical and dietary fiber components in barley varieties in the HEALTHGRAIN Diversity Screen. J. Agric. Dietary Chem. 56(21): 9767-9776. Přejít k původnímu zdroji...
  3. Babio, N., Balanza, R., Basulto, J., Bulló, M., Salas-Salvadó, J., 2010: Dietary fibre: influence on body weight, glycemic control and plasma cholesterol profile. Nutr Hosp. 25(3): 327-340.
  4. Baik, B. K., Ullrich, S. E., 2008: Barley for dietary: Characteristics, improvement, and renewed interest. J. Cereal Sci., 48(2): 233-242. Přejít k původnímu zdroji...
  5. Balounová, M., Vaculová, K., Hložková, L., Mikulíková, R., Ehrenbergerová, J., 2013: The effect of the changed amylose and amylopectin ratio on the selected qualitative parameters in spring barley (Hordeum vulgare L.) grain. Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 61(3): 577-585. Přejít k původnímu zdroji...
  6. Bamforth, C. W., Kanauchi, M., 2001: A simple model for the cell wall of the starchy endosperm in barley. J. Inst. Brew. 107(4): 235-240. Přejít k původnímu zdroji...
  7. Behall, K. M., Schofield, D. J., Hallfrisch, J. G. 2004: Diets containing barley significantly reduce lipids in mildly hypercholesterolemic men and women. Am. J. Clin. Nutr. 80(5): 1185-1193. Přejít k původnímu zdroji...
  8. Běláková, S., Benešová, K., Mikulíková, R., Svoboda, Z., 2010: Sledování změn obsahu ferulové kyseliny v pivovarských surovinách metodou UPLC s PDA detekcí. Kvasny Prum. 56(6): 266-269. Přejít k původnímu zdroji...
  9. Benito-Román, O., Alonso, E., Lucas, S., 2011: Optimization of the ß-glucan extraction conditions from different waxy barley cultivars. J. Cereal Sci. 53(3): 271-276. Přejít k původnímu zdroji...
  10. Bhatty, R. S. 1996: Production of dietary malt from hull-less barley. Cereal Chem. 73(1): 75-80.
  11. Brennan, C. S., Cleary, L. J., 2005: The potential use of cereal (1→3,1→4)-ß-d-glucans as functional dietary ingredients. J. Cereal Sci. 42(1): 1-13. Přejít k původnímu zdroji...
  12. Březinová Belcredi, N., Ehrenbergerová, J., Běláková, S., Vaculová, K., 2009: Barley grain as a source of health-beneficial substances. Czech J. Dietary Sci. 27: S242-S244. Přejít k původnímu zdroji...
  13. Cyran, M., Izydorczyk, M. S., Macgregor, A. W., 2002: Structural characteristics of water-extractable nonstarch polysaccharides from barley malt 1. Cereal Chem. 79 (3): 359-366. Přejít k původnímu zdroji...
  14. Dickin, E., Steele, K., Frost, G., Edwards-Jones, G., Wright, D., 2011: Effect of genotype, environment and agronomic management on ß-glucan concentration of naked barley grain intended for health dietary use. J. Cereal Sci. 54(1): 44-52. Přejít k původnímu zdroji...
  15. Djoussé, L., Gaziano, J. M., 2007: Breakfast cereals and risk of heart failure in the Physicians' Health Study I. Arch. Intern. Med. 167(19): 2080-2085. Přejít k původnímu zdroji...
  16. EFSA, 2009: Panel on dietetic products and nutrition and allergies (NDA): Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to beta-glucans and maintenance of normal blood cholesterol concentrations (ID 754, 755, 757, 801, 1465, 2934) and maintenance or achievement of a normal body weight (ID 820, 823).
  17. EFSA J. 7(1924): 1-18. EFSA, 2011: Panel on dietetic products and nutrition and allergies (NDA): Scientific Opinion on the substantiation of a health claim related to barley beta-glucans and lowering of blood cholesterol and reduced risk of (coronary) heart disease pursuant to Article 14 of Regulation (EC). EFSA J. 9(12) 1-14. Přejít k původnímu zdroji...
  18. Ehrenbergerová, J., 2006: Chemické složení zrna ječmene. In: Zimolka, J. Ječmen - formy a užitkové směry v České republice. Praha.: Profi Press. ISBN 9788086726182.
  19. Ehrenbergerová, J., Březinová Belcredi, N., Psota, V., Hrstková, P., Cerkal, R., Newman, C. W., 2008: Changes caused by genotype and environmental conditions in beta-glucan content of spring barley for dietetically beneficial human nutrition. Plant Dietarys Hum. Nutr. 63(3): 111-117. Přejít k původnímu zdroji...
  20. Ehrenbergerová, J., Prokopcová, Z., Běláková, S., Cerkal, R., Pluháčková, H., Vaculová, K., Smutná, P., 2012: Variability in free and total ferulic acid content in spring barley caryopses. Kvasny prum. 58(7-8): 201-208. Přejít k původnímu zdroji...
  21. El Khoury, D., Cuda, C., Luhovy, B. L., Anderson, G. H., 2012: Beta glucan: health benefits in obesity and metabolic syndrome. J. Nutr. Metab. 2012(28): 1-28. Přejít k původnímu zdroji...
  22. Gamlath, J., Aldred, G. P., Panozzo, J. F., 2008: Barley (1→3; 1→4)-ß-glucan and arabinoxylan content are related to kernel hardness and water uptake. J. Cereal Sci. 47(2): 365-371. Přejít k původnímu zdroji...
  23. Güler, M., 2003: Barley grain ß-glucan content as affected by nitrogen and irrigation. F. Crop. Res. 84(1): 335-340. Přejít k původnímu zdroji...
  24. Gupta, M., Abu-Ghannam, N., Gallaghar, E., 2010: Barley for brewing: characteristic changes during malting, brewing and applications of its by-products. Compr. Rev. Dietary Sci. Dietary Saf. 9(3): 318-328. Přejít k původnímu zdroji...
  25. Han, J. Y., 2000: Structural characteristics of arabinoxylan in barley, malt, and beer. Dietary Chem. 70(2): 131-138. Přejít k původnímu zdroji...
  26. Havlová, P., 1999: Hydrolytické a oxidoredukční enzymy ječného sladu: (studijní zpráva). Praha: Ústav zemědělských a potravinářských informací. ISBN 9788072710409.
  27. Havlová, P., Lancová, K., Váňová, M., Havel, J., Hajšlová, J., 2006: The effect of fungicidal treatment on selected quality parameters of barley and malt. J. Agric. Dietary Chem, 54(4): 1353-1360. Přejít k původnímu zdroji...
  28. Havrlentová, M., Križanová, K., Žofajová, A., Gubiš, J., 2010: Malting quality and grain yield of spring barley genotypes. In: Proceedings of the 6th International Conference on Polysaccharides-Glycoscience 2010. Praha 6. 96-99.
  29. Havrlentová, M., Petruláková, Z., Burgárová, A., Gago, F., Hlinková, A., Šturdík, E., 2011: Cereal beta-glucans and their significance for the preparation of functional dietarys-a review. Czech J. Dietary Sci. 29(1): 1-14. Přejít k původnímu zdroji...
  30. Holtekjølen, A. K., Uhlen, A. K., Bråthen, E., Sahlstrøm, S., Knutsen, S. H., 2006: Contents of starch and non-starch polysaccharides in barley varieties of different origin. Dietary Chem. 94(3): 348-358. Přejít k původnímu zdroji...
  31. Holtekjølen, A. K., Uhlen, A. K., Knutsen, S. H., 2008: Barley carbohydrate composition varies with genetic and abiotic factors. Acta Agric. Scand. Sect. B - Plant Soil Sci. 58(1): 27-34. Přejít k původnímu zdroji...
  32. Chandalia, M., Garg, A., Lutjohann, D., Bergmann, K., Grundy, S. M., Brinkley, L. J., 2000: Beneficial effects of high dietary fiber intake in patients with type 2 diabetes mellitus. N. Engl. J. Med. 342(19): 1392-1398. Přejít k původnímu zdroji...
  33. Chen, J., Raymond, K., 2008: Beta-glucans in the treatment of diabetes and associated cardiovascular risks. Vasc. Health Risk Manag. 4(6): 1265-1272. Přejít k původnímu zdroji...
  34. Chloupek, O., 2008: Genetická diverzita, šlechtění a semenářství. Praha: Academia, ISBN 978-80-200-1566-2.
  35. Ibrügger, S., Kristensen, M., Poulsen, M. W., Mikkelsen, M. S., Ejsing, J., Jespersen, B. M., Dragsted, L. O., Engelsen, S. B., Bügel, S., 2013: Extracted oat and barley ß-glucans do not affect cholesterol metabolism in young healthy adults. J. Nutr. 143(10): 1579-1585. Přejít k původnímu zdroji...
  36. Iji, P., 1999: The impact of cereal non-starch polysaccharides on intestinal development and function in broiler chickens. Worlds Poult. Sci. J. 55(12): 375-387. Přejít k původnímu zdroji...
  37. Izydorczyk, M. S., Dexter, J. E., 2008: Barley ß-glucans and arabinoxylans: Molecular structure, physicochemical properties, and uses in dietary products-a Review. Dietary Res. Int. 41(9): 850-868. Přejít k původnímu zdroji...
  38. Jamar, C., Jardin, P., Fauconnier, M. L., 2011: Cell wall polysaccharides hydrolysis of malting barley (Hordeum vulgare L.): a review. Biotechnol. Agron. Soc. Env. 15(2): 301-313.
  39. Keenan, J. M., Goulson, M., Shamliyan, T., Knutson, N., Kolberg, L., Curry, L., 2007: The effects of concentrated barley beta-glucan on blood lipids in a population of hypercholesterolaemic men and women. Br. J. Nutr. 97(6): 1162-1168. Přejít k původnímu zdroji...
  40. Keogh, G. F., Cooper, G. J. S., Mulvey, T. B., Mcardle, B. H., Coles, G. D., Monro, J. A., Poppitt, S. D., 2003: Randomized controlled crossover study of the effect of a highly beta-glucan-enriched barley on cardiovascular disease risk factors in mildly hypercholesterolemic men. Am. J. Clin. Nutr. 78(4): 711-718. Přejít k původnímu zdroji...
  41. Kochar, J., Djoussé, L., Gaziano, J. M., 2007: Breakfast cereals and risk of type 2 diabetes in the Physicians' Health Study I. Obesity (Silver Spring). 15(12): 3039-3044. Přejít k původnímu zdroji...
  42. Kosař, K., Psota, V., Havlová, P., Šusta, J., 2000: Sladovnický ječmen. In: Kosař, K., Procházka, S., (eds.). Technologie výroby sladu a piva. Praha: VÚPS. 30-62. ISBN 80-902658-6-3.
  43. Kosař, K., 2000: Náhražky sladu. In: Kosař, K., Procházka, S., (eds.). Technologie výroby sladu a piva. Praha: VÚPS. 122-126. ISBN 80-902658-6-3.
  44. Križanová, K., Žofajová, A., 2010: Grain yield and malting quality of new spring barley genotypes. Agric. 56(3) 90-94.
  45. Kůst, F., Potměšilová, J., 2013: Situační a výhledová zpráva obiloviny. Praha: Ministerstvo zemědělství. ISBN 9788074341342.
  46. Lazaridou, A., Biliaderis, C. G., 2007: Molecular aspects of cereal ß-glucan functionality: Physical properties, technological applications and physiological effects. J. Cereal Sci. 46(2): 101-118. Přejít k původnímu zdroji...
  47. Lazaridou, A., Chornick, T., Biliaderis, C. G., Izydorczyk, M. S., 2008: Composition and molecular structure of polysaccharides released 265 Kvasny prum. 60/2014 (10) Sladovnicky a dieteticky významné neškrobové polysacharidy zrna ječmene from barley endosperm cell walls by sequential extraction with water, malt enzymes, and alkali. J. Cereal Sci., 48(2): 304-318. Přejít k původnímu zdroji...
  48. Leiper, K. A., Miedl, M., 2008: Colloidal stability of beer. In: Bamforth, C. W., Russell, I., Stewart, G., Beer: A Quality Perspective. Burlington, MA: Academic Press. 111-154. ISBN 9780126692013. Přejít k původnímu zdroji...
  49. Li, Y., Lu, J., Gu, G., Shi, Z., Mao, Z., 2005: Studies on water-extractable arabinoxylans during malting and brewing. Dietary Chem. 93(1): 33-38. Přejít k původnímu zdroji...
  50. Liu, S., Manson, J. E., Stampfer, M. J., Hu, F. B., Giovannucci, E., Colditz, G. A., Hennekens, C. H., Willett, W. C., 2000: A prospective study of whole-grain intake and risk of type 2 diabetes mellitus in US women. Am. J. Public Health. 90(9): 1409-1415. Přejít k původnímu zdroji...
  51. Lu, J., Li, Y., 2006: Effects of arabinoxylan solubilization on wort viscosity and filtration when mashing with grist containing wheat and wheat malt. Dietary Chem. 98(1): 164-170. Přejít k původnímu zdroji...
  52. Lu, Z. X., Walker, K. Z., Muir, J. G., O'Dea, K., 2004: Arabinoxylan fibre improves metabolic control in people with Type II diabetes. Eur. J. Clin. Nutr. 58(4): 621-628. Přejít k původnímu zdroji...
  53. Marangioni, F., Poli, A., 2008: The glycemic index of bread and biscuits is markedly reduced by the addition of a proprietary fiber mixture to the ingredients. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 18(9) 602-605. Přejít k původnímu zdroji...
  54. Mendis, M., Simsek, S., 2013: Arabinoxylans and human health. Dietary Hydrocoll. 2013: 3-7.
  55. Mikkelsen, M. S., Jespersen, B. M., Larsen, F. H., Blennow, A., Engelsen, S. B., 2013: Molecular structure of large-scale extracted ß-glucan from barley and oat: Identification of a significantly changed block structure in a high ß-glucan barley mutant. Dietary Chem. 136(1): 130-138. Přejít k původnímu zdroji...
  56. Mikyška, A., Prokeš, J., Běláková, S., 2010: The influence of barley origin and malting technology on ferulic acid content in barley and malt. Kvasny Prům. 56(3): 145-151. Přejít k původnímu zdroji...
  57. Mitsou, E. K. K., Panopoulou, N., Turunen, K., Spiliotis, V., Kyradicou, A., 2010: Prebiotic potential of barley derived ß-glucan at low intake levels: A randomised, double-blinded, placebo-controlled clinical study. Dietary Res. Int. 43(4): 1086-1092. Přejít k původnímu zdroji...
  58. Mrkvicová, E., 2006: Nutriční hodnocení komplexu vlákniny z pohledu trávení. In: Zeman, L. Výživa a krmení hospodářských zvířat. Praha: Profi Press. 93-99. ISBN 9788086726175.
  59. Newman, C. W., Newman, R. K., 2005: Hulles Barley for Dietary and Feed. In Abdel-Aal, E., Wood, P. J., Specialty Grains for Dietary and Feed. St. Paul, Minn.: American Association of Cereal Chemists, Inc. ISBN 1891127411.
  60. Newman, R. K., Newman, C. W., 2008. Barley for dietary and health: Science, technology, and products. 1st ed. Hoboken: John Wiley & Sons. ISBN 9780470102497. Přejít k původnímu zdroji...
  61. Niño-Medina, G., Carvajal-Millán, E., Rascon-Chu, A., Marquez-Escalante, J. A., Guerrero, V., Salas-Muñoz, E., 2009: Feruloylated arabinoxylans and arabinoxylan gels: structure, sources and applications. Phytochem. Rev. 9(1): 111-120. Přejít k původnímu zdroji...
  62. O'Shea, C. J., Gahan, D. A., Lynch, M. B., Callan, J. J., O'Doherty, J. V., 2010: Effect of ß-glucan source and exogenous enzyme supplementation on intestinal fermentation and manure odour and ammonia emissions from finisher boars. Livest. Sci. 134(1-3): 194-197. Přejít k původnímu zdroji...
  63. Oscarsson, M., Andersson, R., Salomonsson, A. C., Åman, P., 1996: Chemical composition of barley samples focusing on dietary fibre components. J. Cereal Sci. 24(2): 161-170. Přejít k původnímu zdroji...
  64. Patel, S., Goyal, A., 2012: The current trends and future perspectives of prebiotics research: a review. 3 Biotech. 2(2): 115-125. Přejít k původnímu zdroji...
  65. Pritchard, J. R, Lawrence, G. J., Larroque, O., Li Z., Laidlaw, H. K., Morell, M. K., Rahman, S., 2011: A survey of ß-glucan and arabinoxylan content in wheat. J. Sci. Dietary Agric. 91(7): 1298-303. Přejít k původnímu zdroji...
  66. Salas-Salvadó, J., Bulló, M., Pérez-Heras, A., Ros, E., 2006: Dietary fibre, nuts and cardiovascular diseases. Br. J. Nutr. 96(S2): S45-S51. Přejít k původnímu zdroji...
  67. Samuelsen, A. B., Rieder, A., Grimmer, S., Michaelsen, T. E., Knutsen, S. H., 2011: Immunomodulatory activity of dietary fiber: arabinoxylan and mixed-linked beta-glucan isolated from barley show modest activities in vitro. Int. J. Mol. Sci. 12(1): 570-587. Přejít k původnímu zdroji...
  68. Sanchez, J. I., Marzorati, M., Grootaert, C., Baran, M., Van Craeyveld, V., Courtin, C. M., Broekaert, W. F., Delcour, J. A., Verstraete, W., Van De Wiele, T., 2009: Arabinoxylan-oligosaccharides (AXOS) affect the protein/carbohydrate fermentation balance and microbial population dynamics of the Simulator of Human Intestinal Microbial Ecosystem. Microb. Biotechnol. 2(1): 101-113. Přejít k původnímu zdroji...
  69. Sharifi, S. D., Shariatmadari, F., Yaghobfar, A., 2012: Effects of Inclusion of Hull-Less Barley and Enzyme Supplementation of Broiler Diets on Growth Performance, Nutrient Digestion and Dietary Metabolisable Energy Content. J. Cent. Eur. Agric. 13(1): 193-207. Přejít k původnímu zdroji...
  70. Shimizu, C., Kihara, M., Aoe, S., Araki, S., Ito, K., Hayashi, K., Watari, J., Sakata, Y., Ikegami, S., 2008: Effect of high beta-glucan barley on serum cholesterol concentrations and visceral fat area in Japanese men - a randomized, double-blinded, placebo-controlled trial. Plant Dietarys Hum. Nutr. 63(1): 21-25. Přejít k původnímu zdroji...
  71. Schroeder, N., Gallaher, D. D., Arndt, E. A., Marquart, L., 2009: Influence of whole grain barley, whole grain wheat, and refined rice- -based dietarys on short-term satiety and energy intake. Appetite. 53(3): 363-369. Přejít k původnímu zdroji...
  72. Slavin, J. L., 2005: Dietary fiber and body weight. Nutrition. 21(3): 411-418. Přejít k původnímu zdroji...
  73. Smith, K. N., Queenan, K. M., Thomas, W., Fulcher, R. G., Slavin, J. L., 2008: Physiological effects of concentrated barley beta-glucan in mildly hypercholesterolemic adults. J. Am. Coll. Nutr. 27(3): 434-440. Přejít k původnímu zdroji...
  74. Škrbić, B., Milovac, S., Dodig, D., Filipčev, B., 2009: Effects of hull- -less barley flour and flakes on bread nutritional composition and sensory properties. Dietary Chem. 115(3): 982-988. Přejít k původnímu zdroji...
  75. Tovar, J., Nilsson, A., Johansson, M., Ekesbo, R., Aberg, A. M., Johansson, U., Björck, I., 2012: A diet based on multiple functional concepts improves cardiometabolic risk parameters in healthy subjects. Nutr. Metab. (Lond). 9(29): 1-11. Přejít k původnímu zdroji...
  76. Ullrich, S. E., (ed.) 2010: Barley: Production, Improvement, and Uses. Ames, IA, USA: Wiley-Blackwell. ISBN 0470958626. Přejít k původnímu zdroji...
  77. Velíšek, J., 2002: Chemie potravin: 1. Tábor: OSSIS., ISBN 9788086659008.
  78. Viëtor, R. J., Voragen A. G. J., Angelino S. A. G. F., 1993: Composition of non-starch polysaccharides in wort and spent grain from brewing trials with malt from a good malting quality barley and a feed barley. J. Inst. Brew. 99(3): 243-248. Přejít k původnímu zdroji...
  79. Vitaglione, P., Lumaga, R. B., Stanzione, A., Scalfi, L., Fogliano, V., 2009: Beta-glucan-enriched bread reduces energy intake and modifies plasma ghrelin and peptide YY concentrations in the short term. Appetite. 53(3): 338-344. Přejít k původnímu zdroji...
  80. Wang, J., Zhang, G., Chen, J., Wu, F., 2004: The changes of ß- -glucan content and ß-glucanase activity in barley before and after malting and their relationships to malt qualities. Dietary Chem. 86(2): 223-228. Přejít k původnímu zdroji...
  81. Wolever, T. M. S., Gibbs, A. L., Brand-Miller, J., Duncan, A. M., Hart, V., Lamarche B., Tosh, S. M., Duss, R., 2011: Bioactive oat ß-glucan reduces LDL cholesterol in Caucasians and non-Caucasians. Nutr. J. 10(1): 130-134. Přejít k původnímu zdroji...

Zpět na obsah