PL221109B1 - Sposób odgoryczania nasion łubinu, preparat stymulujący aktywność biologiczną komórek oraz jego zastosowanie - Google Patents

Sposób odgoryczania nasion łubinu, preparat stymulujący aktywność biologiczną komórek oraz jego zastosowanie

Info

Publication number
PL221109B1
PL221109B1 PL397830A PL39783012A PL221109B1 PL 221109 B1 PL221109 B1 PL 221109B1 PL 397830 A PL397830 A PL 397830A PL 39783012 A PL39783012 A PL 39783012A PL 221109 B1 PL221109 B1 PL 221109B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
seeds
extract
level
lupine
biological activity
Prior art date
Application number
PL397830A
Other languages
English (en)
Other versions
PL397830A1 (pl
Inventor
Krzysztof Gulewicz
Mieczysław Kuraś
Original Assignee
Krzysztof Gulewicz
Mieczysław Kuraś
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krzysztof Gulewicz, Mieczysław Kuraś filed Critical Krzysztof Gulewicz
Priority to PL397830A priority Critical patent/PL221109B1/pl
Publication of PL397830A1 publication Critical patent/PL397830A1/pl
Publication of PL221109B1 publication Critical patent/PL221109B1/pl

Links

Landscapes

  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Fodder In General (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób odgoryczania nasion łubinu. Ponadto przedmiotem wynalazku jest preparat stymulujący aktywność biologiczną komórek oraz jego zastosowanie.
Nasiona łubinu gorzkiego, z uwagi na dużą zawartość białka roślinnego, stanowią wysoko kaloryczny składnik pasz w żywieniu zwierząt. Jednakże, z uwagi na gorzki smak tych nasion, a także toksyczność spowodowaną dość znaczną zawartością alkaloidów, która wynosi niekiedy około 4%, korzystnym jest ich odgoryczanie w celu zmniejszenia zawartości alkaloidów przynajmniej do poziomu ich zawartości w nasionach łubinów słodkich. Uzyskany w procesie odgoryczania suchy produkt stanowi pełnowartościową paszę, a ponadto powstający w tym procesie płynny ekstrakt odpadowy stanowi - w odpowiednim stężeniu - preparat stymulujący aktywność biologiczną komórek.
Znany z polskiego patentu nr 152748 sposób odgoryczania nasion łubinu jest realizowany w dwóch etapach: poprzez moczenie w wodzie oraz ekstrahowanie rozmoczonych nasion wodnym roztworem etanolu.
Znany jest także z polskiego patentu nr 153195 sposób, w którym stosuje się kilkakrotne przemywanie nasion wodnym roztworem alkoholu w zbiorniku w sposób ciągły w obiegu, usuwając po każdym okresie przemywania wykorzystany roztwór alkoholu i wprowadzając świeży, zaś odgoryczone tak nasiona suszy się, przy czym - przed umieszczeniem w zbiorniku i przemywaniem wodnym roztworem metanolu - przeznaczoną do odgoryczania masę nasion poddaje się sprasowaniu.
Z kolei, z polskiego patentu nr 153561, znany jej środek stymulujący wzrost roślin uprawnych, stanowiący zmieszany z wodą ekstrakt z łubinu gorzkiego, uzyskany przez przemywanie wodnym roztworem niższego alkoholu alifatycznego nasion łubinu i odparowanie alkoholu.
Zastosowanie łatwopalnego alkoholu w powyższej technologii przedraża koszty uzyskania preparatu łubinowego, zarówno z uwagi na koszt rozpuszczaln ika jak i na konieczność stosowania odpowiednich zabezpieczeń.
Wieloletnie badania wykazały, że te niekorzystne rezultaty uzyskiwane w trakcie stosowania metod związanych z moczeniem i przemywaniem nasion łubinu takimi rozpuszczalnikami jak woda czy alkohol nie są następstwem tych czynności lecz wynikają bezpośrednio z nieznajomości procesów zachodzących w nasionach w trakcie procesu ekstrakcji. Okazało się bowiem, że połączenie elementów tych metod w jeden ściśle określony sposób, pozwoliło przy wykorzystaniu wyników badań procesów zachodzących w nasionach w czasie ich przebiegu, ustalić warunki, w których dotychczasowe moczenie w wodzie i stosowane w innym odrębnym sposobie parowanie i przemywanie wodą przynoszą bardzo korzystne nieoczekiwane skutki techniczne.
Wykorzystując opisane znane elementy dotychczas opracowanych metod ekstrakcji w sposobie odgoryczania nasion łubinu według wynalazku stosuje się traktowanie nasion przegrzaną parą wodną a następnie moczenie dla rozluźnienia ich struktury i kilkakrotne przemywanie nasion wodą w zbiorniku o zamkniętym obiegu, usuwając po określonym czasie ekstrakt i wprowadzając świeżą porcję wody, zaś odgoryczone nasiona suszy się.
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że w etapie wstępnym krótkotrwale traktuje się nasiona przegrzaną parą wodną, korzystnie przez okres od 3 do 10 min, po czym prowadzi się spęcznianie nasion w temperaturze około 37°C, przez okres około 8 godz., dalej, w kolejnym etapie, po uzupełnieniu poziomu wody, prowadzi się w tym samym zbiorniku ekstrakcję spęcznionych nasion przez okres około 72 godz. z co dobową wymianą wody, a następnie uzyskany ekstrakt zagęszcza się na wyparce próżniowej aż do uzyskania koncentracji około 40% suchej masy.
Korzystnym jest gdy uzyskany w trzecim etapie ekstrakt zagęszcza się na wyparce próżniowej, przy czym korzystnie, przed rozpoczęciem etapu zagęszczania, ekstrakt odwirowuje się celem wydzielenia wytrąconych w ekstrakcie substancji.
Korzystnym jest także gdy nasiona łubinu po ekstrakcji przepuszcza się przez prasę ślimakową i dosusza na powietrzu.
Istota preparatu według wynalazku polega na tym, że zasadniczo zawiera czynniki anty-żywieniowe na poziomie od 50 do 60%, korzystnie oligosacharydy rodziny rafinozy na poziomie 57.04%, alkaloidy na poziomie od 8 do 10% korzystnie na poziomie 9.68%, oraz białko i tłuszcz na poziomie około 1%.
Istotą zastosowania preparatu według wynalazku jest jego wykorzystanie do stymulacji wzrostu roślin, w szczególności na plantacjach roślin zbożowych, buraków cukrowych, ziemniaków i innych takich jak len, pomidory.
PL 221 109 B1
Analiza nasion odgoryczonych według opisanego rozwiązania wykazała, że zawartość alkaloidów spadła o około 90% w stosunku do zawartości w masie wyjściowej. Nastąpił przy tym również korzystny spadek zawartości cukrów rodziny rafinozy około 70%, zaliczanych do czynników anty-żywieniowych. Obniżenie zawartości obu czynników anty-żywieniowych (alkaloidów i cukrów) przy zastosowanym rozwiązaniu jest nieporównywalnie wyższe w porównaniu z dotychczasowymi opisanymi metodami odgoryczania. Odgoryczaniu nasion opisanym sposobem towarzyszył korzystny wzrost składników pokarmowych: białka - z 36.77% do 44.30% oraz tłuszczu z 8.23% do 11.67% (Tabela 1).
T a b e l a 1. Skład chemiczny nasion poddanych procesowi odgoryczenia według opisanego sposobu
Składnik Łubin wąskolistny odm. Kastor (w % sm.)
Kontrola Nasiona nieodgoryczone Nasiona odgoryczone
Białko 36.77 43.30
Tłuszcz 8.23 11.67
Cukry 17.43 5.60
Włókno surowe 12.84 16.61
Alkaloidy 1.47 0.27
Związki mineralne 3.51 1.96
Inne 19.75 20.59
T a b e l a 2. Skład chemiczny ekstraktu łubinowego uzyskany opisanym sposobem
Składnik Procent w suchej masie
Oligosacharydy rodziny rafinozy* 57.04
Nielotne kwasy organiczne** 6.50
Białko 1.16
Tłuszcz 1.20
Wolne aminokwasy, peptydy 4.97
Alkaloidy 9.68
Związki mineralne 5.78
Inne 12.67
* rafinoza, stachioza, werbaskoza ** kwas szczawiowy, kwas fumarowy, kwas bursztynowy, kwas jabłkowy, kwas cytrynowy
Jak wynika z Tabeli 2 głównymi składnikami ekstraktu łubinowego są czynniki anty-żywieniowe (oligosacharydy rodziny rafinozy (57.04%) oraz alkaloidy (9.68%), natomiast obecność białka i tłuszczu jest na poziomie 1%. Wyniki te w pełni potwierdzają zalety opisanego sposobu odgoryczania nasion łubinu gorzkiego.
Zaletą opisanego sposobu odgoryczania nasion łubinu gorzkiego jest zabezpieczenie wymywania z nasion składników odżywczych (białka i tłuszczu) jak i jego prostota i mała energochłonność. Sposób ten pozwala na uzyskiwanie cennego, krajowego surowca białkowego pozbawionego czynników anty-żywieniowych i zanieczyszczeń mikrobiologicznych (bakterie, grzyby) oraz ekstraktu wykazującego właściwości stymulujące wzrost roślin. Z uwagi na stosowany ekstrahent, sposób ten nie wymaga specjalnego zabezpieczenia przeciwpożarowego co wymagane jest np. przy stosowaniu alkoholu czy innych łatwopalnych rozpuszczalnikach organicznych. Zastosowane rozwiązanie ma charakter wybitnie ekologiczny ponieważ opisany proces jest bezodpadowy a wszystkie jego produkty znajdują wykorzystanie w gospodarce człowieka. Dodatkową zaletą opisanego sposobu, wpływającą bezpośrednio na obniżenie kosztów procesu odgoryczania, jest zastosowanie na końcowym etapie prasy ślimakowej co powoduje obniżenie zawartości wody w nasionach z 60 do około 20%.
Testy aktywności biologicznej ekstraktu łubinowego otrzymanego opisanym sposobem
1. Badanie aktywności mitotycznej z zastosowaniem testu Allium
Test Allium jest od dawna szeroko stosowany w badaniach stopnia aktywności biologicznej komórek z zastosowaniem najróżnorodniejszych czynników, w tym preparatów wykazujących właściwości immunomodulujące (immunostymulujące/immunoinhibujące), oddziałujących na rozwojowe procesy prawidłowych i patologicznych form rozwojowych.
W przedstawionych obecnie badaniach test ten został przeprowadzony według metodyki opisanej szczegółowo przez Levana (1938), a obecnie m. in. przez Kurasia i wsp. (2009). Do przetestowania wykorzystano tu różne koncentracje „ekstraktu” (0,3125 mg/ml; 0,625 mg/ml; 1,25 mg/ml;
PL 221 109 B1
2,5 mg/ml; 5,0 mg/ml; 10 mg/ml; 20 mg/ml). W roztworach o wyższych stężeniach ekstraktu łubinowego inkubowano korzenie Allium o długości ±3 cm, po czym odcinano ich wierzchołki (±2 mm). Odcięte wierzchołki macerowano i barwiono w 2% acetoorceinie z dodatkiem 1N HCl (9:1) i rozgniatano pomiędzy szkiełkami uzyskując w ten sposób preparaty mikroskopowe.
Przedmiot większości obserwacji komórek stanowiła analiza ich struktury oraz obliczenie indeksu mitotycznego, tj. procentu dzielących się komórek w stosunku do liczby interfazowych komórek merystematycznych. Wartość tego indeksu jest wskaźnikiem stopnia aktywności komórek merystemów wierzchołkowych korzeni: wyższa wartość indeksu wskazuje na wyższą ich aktywność metaboliczną, a niższa wartość indeksu mitotycznego wskazuje na spadek tej aktywności.
Uzyskane dane indeksu mitotycznego dla wybranych 3 stężeń ekstraktu (największego, średniego i najniższego) zostały przedstawione na wykresie 1. Jak z niego wynika, najwyższe stężenie ekstraktu (20 mg/ml) powodowało całkowitą i nieodwracalną inhibicję aktywności podziałowej (indeks mitotyczny = 0). W przeciwieństwie do tego w dwóch pozostałych badanych stężeniach ekstraktu i przedstawionych na wykresie 1, po początkowych spadkach wartości indeksu mitotycznego, jeden powrócił do wartości bliskiej kontrolnej (2,5 mg/ml), a drugi (0,3125 mg/ml) przechodzi do etapu wzmożonej stymulacji. Tak zróżnicowane efekty cytostatyczne badanych ekstraktów mają niezwykle istotne znaczenie w odniesieniu do komórek nowotworowych. Dzięki zróżnicowanemu mechanizmowi oddziaływania mogą one być zwalczane na drodze bezpośredniego ich zabijania (apoptozy) albo pośrednio - poprzez stymulację układu immunologicznego (np. komórek NK). Odkrycia obu tych cytostatycznych mechanizmów w odniesieniu do badanego tu ekstraktu może mieć niezwykłe jego znaczenie w zwalczaniu nowotworów szczególnie w obecnej dobie olbrzymiego progresu tych schorzeń.
Literatura: Kuraś i wsp. Journal of Ethnopharmacology 121, 140-147, 2009.
PL 221 109 B1
2. Badania nad aktywnością plonotwórczą ekstraktu
Badania właściwości plonotwórczych ekstraktu łubinowego przeprowadzono w roku 2011 na pięciu plantacjach ziemniaków rolników indywidualnych:
Opryski plantacji ziemniaków preparatem łubinowym przeprowadzono w okresie zagęszczania rzędów (w czerwcu 2011 r.) stosując 2 litry preparatu (około 800 g suchej masy) na hektar. Tuż przed opryskiem ekstrakt rozcieńczano wodą do objętości 250 l. Plantacje kontrolne opryskiwano tą samą objętością wody bez preparatu. Po zbiorze oszacowano plony a także przeprowadzono analizy na zawartość skrobi w Zakładach Przemysłu Ziemniaczanego w Trzemesznie. Wyniki tych badań zestawiono w Tabeli 3.
T a b e l a 3. Wpływ ekstraktu łubinowego na plonowanie ziemniaków oraz zawartość skrobi
Miejscowość Odmiany Plantacja bez preparatu Plantacja z preparatem
Plon (tony) Areał (ha) % skrobi Plon (tony) Areał (ha) % skrobi
Żerniki Glada 40 1 19,9 49 1,5 21,8
Żerniki Skawa 41 2,0 23 50 2,0 24,7
Targowa Górka Rumpel 35 2,0 19,1 35 2,0 19,1
Jak wynika z przeprowadzonych badań opryski plantacji preparatem łubinowym w miejscowości Żerniki wpłynęły wyraźnie na plonowanie ziemniaków oraz wzrost zawartości skrobi. W porównaniu z plantacją kontrolną odnotowano w obu przypadkach wzrost plonu o 9 ton na 1 ha. Nastąpił jednocześnie korzystny wzrost skrobi z 19.9 do 21.8% i z 23.0 do 24.7%. W miejscowości Targowa Górka nie odnotowano podobnego wpływu, co należy tłumaczyć bardzo małymi opadami deszczu w okresie wegetacji w porównaniu z miejscowością Żerniki.

Claims (5)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób odgoryczania nasion łubinu, składający się między innymi z etapów moczenia nasion w wodzie oraz ekstrahowania w ciągłym obiegu spęcznionych nasion rozpuszczalnikiem, znamienny tym, że w etapie wstępnym, krótkotrwale traktuje się nasiona przegrzaną parą wodną, korzystnie przez okres od 3 do 10 min, po czym prowadzi się spęcznianie nasion w temperaturze około 37°C, przez okres około 8 godz., dalej, w kolejnym etapie, po uzupełnieniu poziomu wody, prowadzi się w tym samym zbiorniku ekstrakcję spęcznionych nasion przez okres około 72 godz. z co dobową wymianą wody, a następnie uzyskany ekstrakt zagęszcza się na wyparce próżniowej aż do uzyskania koncentracji około 40% suchej masy.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że uzyskany w trzecim etapie ekstrakt zagęszcza się na wyparce próżniowej, przy czym korzystnie, przed rozpoczęciem etapu zagęszczania, ekstrakt odwirowuje się celem wydzielenia wytrąconych w ekstrakcie substancji.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że nasiona łubinu po ekstrakcji przepuszcza się przez prasę ślimakową i dosusza na powietrzu.
  4. 4. Preparat stymulujący aktywność biologiczną komórek, stanowiący zasadniczo bezalkoholowy ekstrakt odpadowy z nasion łubinu gorzkiego uzyskany sposobem jak określono w zastrz. 1 do 3, znamienny tym, że zasadniczo zawiera czynniki anty-żywieniowe na poziomie od 50 do 60%, korzystnie oligosacharydy rodziny rafinozy na poziomie 57.04%, alkaloidy na poziomie od 8 do 10% korzystnie na poziomie 9.68%, oraz białko i tłuszcz na poziomie około 1%.
  5. 5. Zastosowanie preparatu stymulującego aktywność biologiczną komórek jak określono w zastrz. 4 do stymulacji wzrostu roślin, w szczególności na plantacjach roślin zbożowych, buraków cukrowych, ziemniaków i innych takich jak len, pomidory.
PL397830A 2012-01-18 2012-01-18 Sposób odgoryczania nasion łubinu, preparat stymulujący aktywność biologiczną komórek oraz jego zastosowanie PL221109B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL397830A PL221109B1 (pl) 2012-01-18 2012-01-18 Sposób odgoryczania nasion łubinu, preparat stymulujący aktywność biologiczną komórek oraz jego zastosowanie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL397830A PL221109B1 (pl) 2012-01-18 2012-01-18 Sposób odgoryczania nasion łubinu, preparat stymulujący aktywność biologiczną komórek oraz jego zastosowanie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL397830A1 PL397830A1 (pl) 2013-07-22
PL221109B1 true PL221109B1 (pl) 2016-02-29

Family

ID=48877666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL397830A PL221109B1 (pl) 2012-01-18 2012-01-18 Sposób odgoryczania nasion łubinu, preparat stymulujący aktywność biologiczną komórek oraz jego zastosowanie

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL221109B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL397830A1 (pl) 2013-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Guenzi et al. Inhibition of germination and seedling development by crop residues
CN104892087B (zh) 植物细胞膜稳态剂
CN103548827B (zh) 留树保鲜剂及其应用
CN108558499B (zh) 一种含食用菌菌渣提取物的用于瓜类作物的复合制剂
Đurić et al. Use of different types of extracts as biostimulators in organic agriculture
CN106490055A (zh) 一种新型西瓜拌种剂
CN104163719B (zh) 一种含氨基酸水溶肥的制备方法
RU2298327C1 (ru) Регулятор роста растений с фунгицидным действием "вэрва"
Al-Watban et al. Physiological effects of allelopathic activity of Artemisia monosperma on common bean (Phaseolus vulgaris L.)
CN116634872A (zh) 一种获得基于寡聚半乳糖醛酸的制剂的方法及其在农业中的用途
Kale et al. Seed priming techniques improve germination, forage yield, and economics of fodder maize
PL221109B1 (pl) Sposób odgoryczania nasion łubinu, preparat stymulujący aktywność biologiczną komórek oraz jego zastosowanie
ES2967950T3 (es) Composiciones y métodos para estimular el crecimiento de las plantas
El Wakeel et al. Use of Beta vulgaris allelopathic properties to control some weeds associated with Lupinus albus plant comparing with two recommended herbicides.
Díaz et al. Effects of BIOBRAS-16 on rice (Oryza sativa L.) yield and other characters
CN106966793A (zh) 一种含海苔提取物的蔬菜农业肥及其制备方法
Singla et al. Effect of bioinoculants and plant growth regulators on germination and seedling growth of wild ber (Ziziphus rotundifolia Lamk.) under in-vitro conditions
RU2796498C1 (ru) Способ получения растительного дубителя
Rashid et al. Assessing the Efficiency of Auxin, Potassium Sulphate, and Licorice Root Extract Spray on Some Features of Date Palm Fruits
RU2774889C1 (ru) Способ повышения устойчивости зерновых и бобовых культур к болезням, вызываемым фитопатогенными грибами
Strybul et al. Effect of cryofractionated animal placenta extract on winter wheat seed germination
Le V et al. Effects of pre-sowing seed treatment with potassium chloride on yield and quality of two peanut cultivars L14 and L23 grown in Vietnam
Laith Effect of electric shock on morphological traits, yield, yield components and protein content of three varieties of Faba beans (Vicia faba L.)
Kamil et al. Effect of Stimulating Garden Cress Seeds with Distilled Water, Ascorbic Acid, and Citric Acid on Seedling Growth and Germination under Salt Stress Conditions
Alasvandyari et al. Evaluation of the effects of Padina pavonica seaweed under water stress conditions on corn (Zea mays) growth