Potencjał kombinowanego procesu osmokoncentracjafermentacja mlekowa w kształtowaniu profilu składników bioaktywnych nowych odmian cebul badany w modelu in-vivo
The potential of the combined osmoconcentration-lactic fermentation process in shaping the profile of bioactive components of new onion varieties studied in an in-vivo model.
Typ projektu: naukowo-badawczy
Słowa kluczowe: cebula osmokoncentracja fermentacja mlekowa aktywność biologiczna bioaktywne składniki żywności in-vivo
Słowa kluczowe (angielski): onion osmoconcentration lactic acid fermentation biological activity bioactive food ingredients in-vivo
Członkowie konsorcjum: Politechnika Łódzka (Lodz University of Technology) Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności Polskiej Akademii Nauk
Okres realizacji projektu: 3.02.2023 - 3.02.2027
Instytucja finansująca: Narodowe Centrum Nauki
Nazwa programu: Opus
Kierownik projektu: Katarzyna Grzelak-Błaszczyk
Wartość dofinansowania: 1 111 584,00 PLN
Wartość projektu: 1 111 584,00 PLN
Powszechnie wiadomo, że spożywanie cebuli niesie za sobą wiele korzyści zdrowotnych. Pomimo to znaczna część tego cennego warzywa jest marnowana podczas przetwarzania. Tempo rozwoju cywilizacyjnego sprawia, że staramy się dążyć do promowania korzyści zdrowotnych spożycia warzyw w połączeniu z troską o środowisko naturalne. Zatem niezmiernie ważne jest poszukiwanie naturalnych sposobów na utrzymanie trwałości żywności, a także zapewnianie zdrowia konsumentom. Jednym ze sposobów jest zastosowanie osmokoncentracji, kolejnym – wykorzystanie fermentacji mlekowej. Natomiast mechanizm ich wzajemnej relacji nie jest poznany. Celem planowanych badań jest zastosowanie zarówno osmokoncentracji jak i fermentacji mlekowej oraz określenie ich wpływu na właściwości fermentowanych nowych odmian cebuli. Celem jest także weryfikacja hipotezy, że efekt metaboliczny indukowany w organizmie zwierzęcym obecnością bioaktywnych związków po fermentacji mlekowej cebuli jest silnie zależny od fizjologicznych funkcji diet zawierających różne mieszaniny takich związków w następstwie osmokoncentracji i/lub fermentacji mlekowej cebuli. W literaturze jest niewiele informacji na temat modyfikacji jakim ulegają składniki prozdrowotne cebul podczas fermentacji. Autorzy projektu zamierzają określić wpływ szczepów probiotycznych oraz warunków odwadniania na produkcję metabolitów. Niezwykle istotne jest poznanie retencji polifenoli oraz czynników metabolicznych odpowiedzialnych za właściwości przeciwutleniające metabolitów. Ze względu na fakt, że obecność różnych substancji polifenolowych może mieć działanie synergistyczne, ważne jest także poznanie wpływu poszczególnych związków na kształtowanie właściwości prozdrowotnych. Zatem celem jest także poznanie przebiegu fermentacji mlekowej oraz właściwości mediów pofermentacyjnych w roztworach modelowych. Materiał do badań będą stanowiły cebule popularnych odmian na rynku europejskim. Jak również cebule nowych odmian będących na etapie wprowadzanie na rynek, obiecujących pod względem wydajności plonowania oraz odporności na choroby. Cebule będą uprawiane w wyspecjalizowanej jednostce badawczej mającej doświadczenie polowe w uprawie warzyw, co gwarantuje zachowanie wiarygodnych odmian cebul oraz utrzymanie tych samych warunków uprawy. W celu pozyskania nowych szczepów bakterii fermentacji mlekowej zostanie przeprowadzona spontaniczna fermentacja cebuli żółtej aktualnie dostępnej od lokalnego producenta. Planuje się dokonanie charakterystyki fenotypowej, genotypowej i probiotycznej uzyskanych izolatów pałeczek bakterii fermentacji mlekowej. Cebule odmian popularnych i nowych, najbardziej obiecujące pod względem zawartości związków bioaktywnych, zostaną poddane osmokoncentracji z zastosowaniem różnych czynników osmotycznych. Następnie zostanie przeprowadzona fermentacja mlekowa cebul surowych, odwadnianych osmotycznie w roztworach modelowych z wykorzystaniem wyizolowanych nowych kultur bakterii mlekowych oraz szczepu o udokumentowanej aktywności probiotycznej L. brevis ŁOCK 0944. Wpływ osmokoncentracji na przebieg fermentacji mlekowej zostanie oceniony na podstawie wzrostu bakterii mlekowych, zmian w obrębie związków bioaktynych oraz profilu metabolitów bakterii. Dodatkowo planuje się ocenę stabilności i zmienności związków bioaktywnych w fermentowanej cebuli przechowywanej w warunkach chłodniczych. Zostanie również przeprowadzone badanie aktywności biologicznej ekstraktów z cebul odwadnianych i fermentowanych w porównaniu do czystych substancji bioaktywnych. Jak również oznaczenie aktywności przeciwutleniającej i antagonistycznej w stosunku do patogenów pokarmowych, wpływ ekstraktów na tworzenie biofilmów przez patogeny pokarmowe oraz genotoksyczność ekstraktów. Uzyskane wyniki wniosą nowe elementy do obecnej wiedzy z zakresu nauk o żywieniu i żywności, a także o wpływie osmokoncentracji i fermentacji mlekowej na jakość produktów roślinnych oraz ich wpływie na organizm zwierzęcy.
It is well known that eating onions has many health benefits. Nevertheless, a large proportion of this valuable vegetable is wasted in processing. The pace of civilization development makes us try to promote the health benefits of vegetable consumption in combination with care for the natural environment. Therefore, it is extremely important to look for natural ways to maintain the shelf life of the food as well as ensure the health of the consumers. One way is to use osmoconcentration, another is to use lactic acid fermentation. However, the mechanism of their mutual relationship is unknown. The aim of the planned research is to use both osmoconcentration and lactic acid fermentation and to determine their influence on the properties of fermented new onion varieties. The aim is also to verify the hypothesis that the metabolic effect induced in the animal organism by the presence of bioactive compounds after the lactic fermentation of onions is strongly dependent on the physiological functions of diets containing various mixtures of such compounds as a result of osmoconcentration and / or lactic fermentation of onions. There is little information in the literature on the modification of the health-promoting ingredients of onions during lactic fermentation. The authors of the project intend to determine the effect of probiotic strains and dehydration conditions on the production of metabolites. It is important to know the retention of polyphenols and metabolic factors responsible for the antioxidant properties of metabolites. Due to the fact that the presence of various polyphenolic substances may have a synergistic effect, it is also important to understand the influence of individual compounds on shaping health-promoting properties. Therefore, the aim is also to understand the course of lactic acid fermentation and the properties of post-fermentation media in model solutions. The research material will be onions of popular varieties on the European market. As well as the bulbs of new varieties at the market launch, with promising yields and disease resistance. The onions will be grown in a specialized research unit having experience in the cultivation of vegetables, which guarantees the maintenance of reliable onion varieties and the maintenance of the same growing conditions. In order to obtain new strains of lactic acid bacteria, the spontaneous fermentation of yellow onions available from the local producer will be carried out. It is planned to perform phenotypic, genotypic and probiotic characteristics of the obtained LAB isolates. Onions of popular and new varieties, the most promising in terms of the content of bioactive compounds, will be subjected to osmoconcentration with the use of various osmotic agents. Then, lactic fermentation of raw and osmotically dehydrated onions also in model solutions will be carried out with the isolated new cultures of lactic bacteria and strain with documented probiotic activity L. brevis ŁOCK 0944. The effect of osmoconcentration on the course of lactic acid fermentation will be assessed on the basis of the growth of lactic acid bacteria, changes in bioactive compounds and the profile of bacterial metabolites. Additionally, it is planned to evaluate the stability and variability of bioactive compounds in fermented onions stored under refrigeration conditions. The biological activity of dehydrated and fermented onion extracts compared to pure bioactive substances will be also tested. As well as the determination of antioxidant and antagonistic activity against food pathogens, the effect of extracts on the formation of biofilms by food pathogens and genotoxicity of extracts. The obtained results will bring new elements to the current knowledge in the field of nutrition and food sciences, as well as the influence of osmoconcentration and lactic fermentation on the quality of plant products and their effect on the animal organism.
Powrót