Projekti / Programi
Lokalno pridelana ajda kot surovina za proizvodnjo kakovostnih živil
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.03.00 |
Biotehnika |
Rastlinska produkcija in predelava |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B006 |
Biomedicinske vede |
Agronomija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 4.01 |
Kmetijske vede in veterina |
Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo |
Tatarska ajda, sorte, kakovost, metaboliti, prehrana
Raziskovalci (31)
Organizacije (4)
Povzetek
V svetu se za prehrano uporabljata dve vrsti ajde: navadna ajda (NA) (Fagopyrum esculentum Moench), in tatarska ajda (TA) (Fagopyrum tataricum (L.) Gaertner), ki izvira iz Kitajske. Slovenija ima neizkoriščen potencial za širjenje gojenja TA, ki bi povečal pestrost kmetijskih rastlin in omogočil pridelovanje na marginalnih kmetijskih območjih. TA lahko sejemo tudi kot drugi pridelek v letu, po žetvi pšenice ali ječmena na isti njivi.
Ajdova kaša in moka sta prepoznani kot hranljivi živili, tako zaradi količine in kakovosti beljakovin (ki imajo ugodno aminokislinsko sestavo), kot tudi zaradi drugih sestavin, zlasti mineralov, rutina in kvercetina. Številni pripravki in prehranski izdelki na svetovnem in slovenskem tržišču vsebujejo TA ali izoliran rutin kot aktivno / terapevtsko sestavino. Primeri takšnih izdelkov so farmacevtski pripravki, ki vsebujejo rutin, živila brez glutena iz tatarske ajde, ter zeliščni čaj iz TA.
V literaturi je veliko podatkov o možnih koristnih učinkih uživanja ajde za zdravje ljudi; bodisi če se uživajo kot hrana, dopolnila ali farmacevtski pripravki. Nedavno so se kot funkcionalno živilo začeli tržiti tudi zeleni deli ajde. Kljub temu, da je TA v zadnjem desetletju pritegnila veliko pozornosti v znanstvenem svetu, obstajajo odprta številna vprašanja, še posebej o prisotnosti bioaktivnih sestavin v različnih delih in tkivih rastlin.
Raziskali bomo tudi tehnike ločevanja, s katerimi bomo pridobili mlevske frakcije ajdovih zrn z različnimi vsebnostmi ključnih metabolitov (rutina, kvercetina (epi)katehina), kot začetni material za izdelavo funkcionalnih živil. Preučili bomo tudi možnosti za trajnostno uporabo preostalega materiala po žetvi (stebla, listi), na primer za učinkovito pridobivanje rutina, kvercetina, katehina, epikatehina, emodina, resveratrola in fagopirina. Predlagali bomo trajnosten način gojenja TA s pomočjo primernih metod (različen čas setve in žetve), da bi izboljšali kakovost pridelka in količino TA, gojene v različnih razmerah. Preučevali bomo stabilnost oz. transformacijo flavonoidov med termično in hidrotermično obdelavo.
Posebna pozornost bo usmerjena v preiskovanje mineralnih snovi, prisotnih v vzorcih tatarske ajde, in v metabolite fenilpropanoidne poti, kot prekurzorje za kvercetin in rutin, ter emodin in fagopirin v antrakinonski skupini metabolitov. Uporabljali bomo najnovejše tehnike, ne le za merjenje količine navedenih sestavin, ampak predvsem za to, da bomo ugotovili, v katerem delu rastlin se le-te nalagajo.
Med glavnimi cilji projekta so zlasti: Testiranje izvedljivosti gojenja eksperimentalnih linij TB na različnih nadmorskih višinah (300, 600, 800 in 1100 m) v Sloveniji. Razvoj, uvajanje in uporaba enostavne spektrometrične metode za določanje vsebnost flavonoidov v vzorcih ajde. Določitev parametrov donosa in kakovosti (flavonoidi) zrn TA linij, ki jih bomo gojili na različnih nadmorskih višinah. Iskanje TA linij med obstoječimi, ki so najbolj obetavne ki jih je potrebno predložiti za uradno testiranje za vpis v register sort. Podpora kmetovalcem in živilski industriji za učinkovito gojenje in uporabo TA v proizvodnji visoko kakovostnih živil. Preučiti prehranske preference potrošnikov v zvezi z NA in TA ter uporabo tega znanja za učinkovitejše promocijo lokalno pridelane ajde. Obveščanje politikov o izsledkih raziskav, potrebnih za prihodnje odločitve o kmetijski politiki.
Projekt bo usmerjen tudi v učinkovito širjenje rezultatov. Načrt širjenja rezultatov projekta je bil zasnovan tako, da bodo rezultati dosegljivi in zanimivi tudi za različne zainteresirane strani zunaj znanstvene skupnosti, npr. manjše pridelovalce. Pripravili bomo npr. tehnološka navodila o tem, kako pridobiti visoko kakovostne materiale iz ajde in kako jih učinkovito uporabljati pri proizvodnji hrane. O rezultatih projekta bomo obveščali tudi širšo javnost, in na ta način krepili ozaveščenost o koristih uživanja TA.
Pomen za razvoj znanosti
V zadnjih letih se je zanimanje za raziskovanje tatarske ajde znatno povečalo, predvsem na področju prehranskih in kmetijskih znanosti. Glede na kazalnike Thompson Web of Science indeks (WoS), se število objavljenih prispevkov, povezanih s tatarsko ajdo, povečuje - od 11 v letu 2006 na 44 v letu 2015 (in 61 leta 2017). Podoben trend je mogoče opaziti tudi pri številu citatov. Samo za primer: objava članka projektne skupine z naslovom »Tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum Gaertn.) as a source of dietary rutin and quercitrin”, ki je bila objavljena v letu 2003 (J Agric Food Chem, 51, 6452-5) je bila citirana v letu 2006 5-krat, in v letu 2016 kar 35-krat (podatki ne vključujejo samocitatov).
Predlagani projekt bo omogočil pridobitev novih spoznanj o sestavi tatarske ajde, še posebej glede bioaktivnih sekundarnih metabolitov. Porazdelitev organskih molekul z maso med 200 in 1000 Da v zrnih in rastlinskih tkivih bo izmerjena z MeV-SIMS - novo metodo, ki so jo razvili člani naše raziskovalne skupine (Jenčič in sod., 2016). Metoda se bo tudi v svetovnem merilu prvič obširneje uporabljala za preučevanje sekundarnih metabolitov v rastlinskih vzorcih, posebej bo razvita tudi prilagojena metoda za pripravo tovrstnega rastlinskega materiala.
V kombinaciji z LA-ICP-MS, ki generira prostorske kvantitativne informacije o makro in mikroelementih ter elementih v sledovih, poleg tega pa ponuja tudi globinsko ločljivost do 150 nm in lateralno resolucijo glede na velikost laserskega žarka (5-250 µm), bomo izvedli globinsko profiliranje in mapiranje elementov s pomočjo laserskega struženja in/ali rasteringa. Takšen pristop bo omogočil popolnoma nov vpogled v sestavo struktur in metabolitov v zeli in zrnih tatarske ajde.
Rezultate projekta bo v bodoče mogoče aplicirati na raziskave metabolitov ter makro-, mikro- in elementov v sledovih tudi pri drugih poljščinah.
Pomen za razvoj Slovenije
Projekt je v skladu z Resolucijo o raziskovalni in inovacijski strategiji Slovenije (RISS) in Strategijo pametne specializacije Slovenije (S4), kamor je inovativnost na področju funkcionalnih živil vključena kot ena od 8-ih ključnih področij.
Cilji projekta so v skladu z Resolucijo o strateških usmeritvah razvoja slovenskega kmetijstva in živilstva do leta 2020 – »Zagotovimo.si hrano za jutri«, priporočili SZO, evropskim akcijskim načrtom »Food and Nutrition 2015-2020« (EU FNAP). Projekt bo zagotovil nova spoznanja o tatarski ajdi (TA), kar bo prispevalo k njeni trajnostni pridelavi in uporabi. Pričakujemo izboljšanje v kakovosti pridelka rastlin TA, in izboljšave pri predelavi, kar bo omogočilo razvoj novih živilskih izdelkov z izboljšano hranilno vrednostjo.
Poseben poudarek projekta bo raziskava možnosti za ponovno uvajanje tatarske ajde na lege z višjo nadmorsko višino (tudi nadmorska višina 600, 800 in 1100 m), kjer se še spominjajo, da so njihovi predniki pridelovali navadno ali tatarsko ajdo. Tatarska ajda je bila poljščina prilagojena na skromne talne in klimatske razmere. Mnogo teh polj je sedaj zaraščenih z grmovjem, toda v interesu kmetov in družbe je da se tam ponovno prideluje poljščina s pridelkom zanimivim in konkurenčnim na domačem in mednarodnem tržišču.
Tekom projekta bodo identificirani morebitni novi vir bioaktivnih snovi, ki imajo velik potencial za uporabo v živilski industriji, vključno z majhnimi in srednje velikimi podjetji v Sloveniji. Večinoma gre za manjša podjetja z visokim potencialom rasti, in so zato še posebej pomembna za nacionalno gospodarstvo. Ministrstvo za Kmetijstvo, hrano in gozdarstvo je že sporočilo namero o sofinansiranju projekta če bo v postopku evalvacije ugodno ocenjen. Perspektiven izdelek tatarska ajdova kaša Mlinarstva Rangus je biol posebej predstavljen kot novost februarja 2018 na sejmu BIOFACH 2018 v Nürenbergu. Posebno zanimanje za tatarsko ajdo je zasnovano na tem, da je to pridelek primeren za pripravo živil za ljudi občutljive na gluten.
Posebej bodo rezultati projekta dali podporo odločitvam na področjih kmetijstva in živilstva. Ugotovljeni bodo novi viri bioaktivnih snovi, ki bi jih lahko uporabljala prehranska industrija, zlasti majhna in srednje velika podjetja. Že sedaj več majhnih in srednje velikih podjetij deluje na področju predelave pridelkov rastlin bogatih z bioaktivnimi snovmi. Takim podjetjem bodo rezultati tega projekta pomagali pri razvoju izdelkov in pri povečani mednarodni konkurenčnosti. Posebej se za rezultate zanimajo majhna podjetja z velikim potencialom rasti in ki so s tem posebej pomembna za uspešno gospodarsko rast.
Rezultati projekta bodo podjetjem omogočili konkurenčen nastop na na domačem in mednarodnem tržišču z ekološko pridelanimi in predelanimi brezglutenskimi izdelki, zasnovanimi na tatarski ajdi. Z registracijo sorte tatarske ajde bo tudi zaščitena intelektualna lastnina, zasnovana na domači genetski raznolikosti rastlin.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo
