Кольраби и другие овощи рода Brassica содержат глюкозинолаты — биологически активные растительные соединения, известные своей пользой для здоровья человека и защитной функцией от вредителей и болезней. Исследователи изучили, как активность определенных ферментов в различных тканях контролирует преобразование глюкозинолатов. Целью этого исследования является получение новых идей, которые могут конкретно улучшить здоровье и устойчивость культуры к вредителям.
Овощи семейства Brassicaceae, такие как кольраби, краснокочанная капуста, бок-чой и редис, содержат глюкозинолаты - класс биоактивных фитохимических веществ. Потребление таких овощей связано с эффектами, способствующими укреплению здоровья, которые обусловлены, среди прочего, их богатым содержанием глюкозинолатов. И эти же вещества участвуют в химической защите от травоядных и патогенов.
Исследовательская группа Института овощных и декоративных культур имени Лейбница (IGZ) проанализировала, как глюкозинолаты, полезные для здоровья растительные соединения, расщепляются в различных тканях растения кольраби, сообщает Юлия Фогт в релизе IGZ.
Результаты показывают, что ферменты мирозиназа и белки-"спецификаторы" в листьях, стеблях и тканях луковицы определяют, образуются ли продукты распада, которые могут поддерживать здоровье человека, а также повышать устойчивость растения к вредителям. Эти идеи могут помочь конкретно увеличить пользу для здоровья и устойчивость к вредителям кольраби.
Исследование , опубликованное в журнале Food Chemistry , показало, что преобразование глюкозинолатов в листьях, стеблях и различных частях луковицы происходит тканеспецифическими способами. Листовые ткани и внутренняя часть луковицы имели тенденцию образовывать менее биоактивные нитрилы, тогда как преобразование в стебле листа, кожуре луковицы, стебле и корне производило более высокую долю изотиоцианатов, которые известны своими полезными для здоровья свойствами.
Этот тканеспецифический контроль гидролиза глюкозинолатов обусловлен распределением и активностью мирозиназы и «специфицирующих» белков, которые различаются в разных частях растения и, таким образом, влияют на распределение получаемых продуктов распада.
Для определения состава глюкозинолата и продуктов распада ученые использовали хроматографические и масс-спектрометрические методы. В девяти типах тканей — включая листья, стебли и различные слои луковицы — они исследовали активность мирозиназы и других специфичных белков, чтобы полностью охарактеризовать тканеспецифичные процессы преобразования.
Результаты исследования могут предоставить новые подходы к селекции и переработке кольраби и других овощей Brassica и улучшить наше понимание того, как растения адаптируются к окружающей среде. Целенаправленная селекция и адаптированная обработка могут способствовать образованию изотиоцианатов, способствующих укреплению здоровья, что еще больше увеличит питательную ценность этих овощей.
В будущих исследованиях следует более подробно рассмотреть значение белков-«спецификаторов», в частности, для растений, чтобы лучше понять их роль в защите культуры.
Источник: Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ). Автор: Юлия Фогт.
На фото - ферментативное расщепление глюкозинолатов (GLS) мирозиназой (A) при разрушении тканей различных органов кольраби (B). Источник фото: Food Chemistry (2024). DOI: 10.1016/j.foodchem.2024.142032.