Germinarea este o sursă alternativă pentru a promova fitonutrienții în semințe comestibile Calitatea și siguranța alimentelor

Anthony Temitope Idowu, Oladipupo Odunayo Olatunde, Ademola Ezekiel Adekoya, Solomon Idowu, Germinație: o sursă alternativă de promovare a fitonutrienților în semințe comestibile, Calitatea și siguranța alimentelor, Volumul 4, Ediția 3, August 2020, Pagini 129–133, https: // doi.org/10.1093/fqsafe/fyz043

Abstract

S-a demonstrat că consumul de alimente mai puțin fitonutrienți cauzează diferite boli cronice, în ciuda a peste 50.000 de rase de plante comestibile disponibile în diferite țări de pe glob. Aceste plante comestibile constau din semințe care pot fi consumate, care au beneficii mari pentru sănătate. Mai mult, valorile nutritive, cum ar fi fitochimicalele semințelor comestibile, au crescut după germinare. Prin urmare, s-a raportat că germinația sporește diferiți compuși bioactivi, cum ar fi acidul γ-amino butiric, polifenoli și vitamine, care duc la o bioactivitate mai mare, cum ar fi efectele anti-diabetice, anti-bacteriene și anti-canceroase atunci când aceste semințe sunt consumate. În consecință, germinarea poate fi privită ca o modalitate ieftină și eficientă de a spori valoarea nutrițională a semințelor comestibile.

Introducere

Germinarea este un proces care implică absorbția apei de către o sămânță uscată în repaus care duce la dezvoltarea și creșterea seminței (Nonogaki și colab., 2010). În plus, germinația este evidențiată ca o metodă principală de bio-procesare în domeniul științei alimentare și al nutriției, deoarece aduce o creștere a compușilor bioactivi. Potrivit lui Bewley și colab. (2012), germinarea încorporează acele evenimente care implică absorbția apei de către semințele uscate și se termină cu alungirea axei embrionare. Watanabe și colab. (2004) au declarat că germinarea este un proces biologic inițiat odată ce semințele uscate absorb apa, ceea ce duce la activarea enzimelor cu o stare fizică stabilită de dorit pentru încolțirea semințelor. Dogra și colab. (2013) au raportat că germinarea activează semințele din repausul său, ceea ce restabilește activitățile metabolice ale semințelor și duce la modificări biochimice, nutriționale și senzoriale ale semințelor. Potrivit lui Pimentel și colab. (2000), peste 50.000 de specii de plante comestibile din lume au fost raportate ca fiind disponibile pentru consum. De asemenea, s-a raportat că semințele comestibile conțin diferite substanțe fitochimice care oferă efecte anti-oxidante, anti-diabetice și anti-cancer.

Multe studii au arătat că germinația poate crește în continuare compușii nutritivi și bioactivi din semințele comestibile (Saleh și colab., 2013; Huang și colab., 2014; Fouad și Rehab, 2015). În timpul germinării, are loc degradarea macro-nutrienților, de exemplu, carbohidrații, proteinele și acizii grași sunt defalcați în continuare în glucoză, fructoză, aminoacizi liberi și acizi organici (Shi și colab., 2010). Prin urmare, este necesar să se discute activitățile implicate în efectul germinativ și modificările rezultate ale compușilor bioactivi obținute așa cum se arată în Figura 1.

Prelucrarea semințelor comestibile pentru creșterea conținutului de fitonutrienți.

Pași spre germinare

Pentru a facilita un proces de germinare, există diferiți pași de realizat, după cum se evidențiază mai jos:

Decontaminare

Deși semințele intacte sunt de obicei libere de germeni, diferiți pași în timpul recoltării, cum ar fi preluarea manuală, transportul și uscarea fac ca stratul de sămânță să fie contaminat cu praf și microorganisme. În general, semințele sunt uscate până la un conținut de umiditate de aproximativ 8% înainte de depozitare; astfel, microorganismul colorat pe sau chiar în semințe nu a putut funcționa. Cu toate acestea, atunci când semințele sunt îmbibate în apă, mediul devine mai ușor pentru microorganisme să crească și să invadeze semințele intacte ducând la deteriorare dacă nu se aplică un proces de decontaminare. Prin urmare, substanțele chimice, inclusiv hipocloritul de sodiu (NaClO) sunt utilizate pentru a ucide microbii. Potrivit lui Pająk și colab. (2014) și Wu și colab. (2012) care au raportat că concentrația de NaClO pentru semințele de decontaminare a legumelor și a semințelor de cereale poate varia, dar este de obicei într-o cantitate mică de aproximativ 0,5-5% (Selcuk și colab., 2008; Bhat și colab., 2010). Cu toate acestea, decontaminantul excesiv poate fi toxic pentru semințe și poate afecta sănătatea umană atunci când sunt consumate semințe toxice.

Înmuiere

Esența înmuierii semințelor în apă este rehidratarea semințelor înainte de germinare. Parametrii, cum ar fi raportul greutate semințe/volumul apei, timpul și temperatura de înmuiere sunt foarte importanți și ar trebui luați în considerare înainte de înmuierea semințelor. În plus, schimbarea frecventă a apei ar trebui implementată, de exemplu, de două ori pe zi, pentru îndepărtarea metaboliților din semințele germinate și întârzierea creșterii microorganismelor. Timpul excesiv de înmuiere a orezului duce la îmbogățirea și fermentarea microbiană (Ray și colab., 2016). În schimb, înmuierea insuficientă nu susține creșterea conținutului fitochimic (Chaiyasut și colab., 2017).

Înmugurirea

Există mai mulți factori de luat în considerare înainte ca o sămânță să încolțească. Acești factori includ lumina, temperatura, umiditatea, apa, oxigenul și temperatura. Chaiyasut și colab. (2017) au raportat că germinația este susținută de suficient oxigen pentru a permite semințelor să respire, o temperatură adecvată pentru a permite diferite procese metabolice în timpul germinării. Moongngarm și Saetung (2010) au raportat că semințele de orez pot germina anaerob printr-o alungire rapidă a coleoptilor, dar radicula nu ar putea să iasă bine în această condiție. Cu toate acestea, odată cu trecerea la condiția aerobă, radicula poate continua să se alunge, ceea ce a sugerat că disponibilitatea oxigenului este un factor determinant pentru germinarea adevărată (Menegus și colab., 1991). Timpul și temperatura de înmuiere depind de semințe și soiuri; cu toate acestea, mai multe studii au raportat că 25-30 ° C este o temperatură adecvată pentru germinare (Bandara și colab., 1991; Capanzana și Buckle, 1997). Germinarea în prezența întunericului duce la o stare de stres care face ca decarboxilaza glutamazei să transforme acidul glutamic în acid γ-amino butiric (GABA) (Bai și colab., 2009). În plus, în timpul încolțirii semințelor este necesar să fie stropite cu apă zilnic pentru a menține umiditatea relativă ridicată pentru a le susține creșterea.

Influența germinării asupra compușilor bioactivi din semințe comestibile

Studiile au arătat că germinarea duce la acumularea de diferiți compuși bioactivi (Saleh și colab., 2013; Gan și colab., 2017). Acești compuși bioactivi includ GABA, gamma orzanol, acid ferulic, polifenoli, vitamine etc.

Acid γ-amino butiric

GABA este considerat un aminoacid neproteic găsit la plante și animale. Conținutul GABA este sintetizat prin căi diverse într-o plantă numită „gaba shunt”. A fost descoperit în plante acum o jumătate de secol. În principal, este sintetizat din acid l-glutamic prin glutamat decarboxilază (GAD), o enzimă piridoxală controlată de fosfat s responsabil pentru transformarea acidului l-glutamic în GABA (Bown și Shelp, 1997). Mai mult, rolul GABA este de a acționa ca un neuro-transmițător depresiv important în sistemul nervos al mamiferelor și poate crește, de asemenea, secreția de insulină din pancreas și poate regla tensiunea arterială și ritmul cardiac pentru a ameliora durerea și anxietatea, respectiv (Adeghate și Ponery, 2002 ).