POUŽITÍ SPEKTRÁLNÍCHA SEPARAČNÍCH METOD K HODNOCENÍ JAKOSTI HOŘČICE BÍLÉ

Význam tématu

Hořčice bílá patří mezi tradiční olejniny a zároveň je zdrojem biologicky aktivních glukosinolátů, které ovlivňují chuť, nutriční hodnotu a fytosanitární vlastnosti rostlin. Analýza obsahů oleje, mastných kyselin a glukosinolátů je klíčová pro optimalizaci šlechtitelských programů, zajištění kvality semenné a pícninářské produkce a pro rozvoj aplikací v potravinářství, krmivářství a v ekologické ochraně rostlin.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo komplexně vyhodnotit jakostní parametry semen a listů hořčice bílé z kolekce genetických zdrojů Národního programu (NP) a šlechtitelského programu OSEVA PRO/VÚO. Hodnoceny byly glukosinoláty ve formě desulfoglukosinolátů, obsah a složení mastných kyselin v oleji a možnosti předběžného screeningu pomocí FT-NIR spektroskopie.

Použitá instrumentace

• HPLC Dionex UltiMate3000 s detektorem diodového pole a kolona Syncronis C18
• GC Master GC (DANI Instruments) s plamenově ionizačním detektorem a kapilární kolona FAME Wax
• Systém SOXTHERM (Gerhardt) pro Soxhletovu extrakci
• FT-NIR spektrometr Antaris II (Thermo Fisher Scientific) ve spektrálním rozsahu 10000–4000 cm⁻¹

Metodika

Vzorky listů byly odebírány ve stadiu BBCH 19, semena po sklizni. Glukosinoláty se extrahovaly 70% methanolem, čistily na iontoměniči a enzymaticky desulfatovaly pomocí sulfatasy, následovala HPLC detekce při 229 nm. Obsah oleje stanovil Soxhlet a gravimetrie. Mastné kyseliny se převáděly na methylestery alkalickou hydrolýzou a esterifikací a analyzovaly se GC-FID. FT-NIR spektra se zpracovávala pomocí PLS kalibrací v programu TQ Analyst.

Hlavní výsledky a diskuse

• Glukosinoláty: celkový obsah 212,7–378,8 μmol·g⁻¹ v semenech a 14,3–72,1 μmol·g⁻¹ v listech, dominantní sinalbin.
• Mastné kyseliny: starší genotypy z NP vykazovaly vysoký podíl erukové kyseliny (až >50 %), nové odrůdy snížily erukovou kyselinu pod 0,3 %, což otevírá cestu k potravinářskému využití oleje.
• Korekce segment–dopěstované semená: silné pozitivní korelace (r = 0,61–0,92) pro hlavní MK, potvrzují účinnost včasné selekce.
• FT-NIR kalibrace: pět modelů (olej, C18:1 C18:2 C18:3 C22:1) s korelačními koeficienty 0,93–0,98 a RMSEP 0,62–2,35 %, umožňují rychlý prescreening.

Přínosy a praktické využití metody

Integrovaný přístup nabízí:

• Efektivní charakterizaci kolekcí genetických zdrojů z NP
• Rychlou a nedestruktivní selekci v šlechtění nízkoerukových a specificky profilovaných variet
• Možnost cíleného využití genotypů pro zelené hnojení či fytosanitární účely

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšiřování FT-NIR kalibrací o nové environmentální varianty a ročníky
• Integrace s vysoce výkonnou fenotypizací a genotypizací
• Vývoj metod pro rychlé stanovení individualizovaných glukosinolátů a jejich rozkladných produktů
• Využití nízkoerukových olejů ve výživě a průmyslu
• Biopesticidní aplikace glukosinolátů a isothiokyanátů

Závěr

Studie prokázala, že kombinace chromatografických metod a FT-NIR spektroskopie umožňuje komplexní hodnocení jakostních parametrů hořčice bílé. Získaná data přispívají k efektivnější správě genetických zdrojů a urychlené selekci nových šlechtitelských materiálů s optimalizovaným obsahem mastných kyselin a glukosinolátů.

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 10th Int. Rapeseed Congress, Canberra 1999, s. 416.
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.: Řepka a Mák, ČZU Praha 2004, s. 87.
7. Hernández F. A. et al.: J. Food Compos. Anal. 110, 104546 (2022).
8. ČSN 46 2300-4: Olejnatá semena – Semeno hořčice (2006).
9. ČSN EN ISO 9167-1: GSL ve formě desulfoglukosinolátů (2020).
10. ČSN EN ISO 665: Stanovení vlhkosti (2020).
11. ČSN EN ISO 12966-2: FAME GC (2017).
12. ČSN EN ISO 659: Zahřívání a 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. et al.: 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).