Effects of genotype and sowing date on phytostanol-phytosterol content and agronomic traits in wheat under organic agriculture

Cereals are an important source of sterols and stanols in the human diet. The present study underlines the effect of genotype and weather conditions in bread wheat, on total sterol and stanol content (TSS), agronomic traits, proteins and ash content under organic conditions. Variations in TSS as well as other characters between two sowing dates were observed. A broad genotypic variability was also reported since extreme genotypes differed by more than 30 mg 100. g-1 DW for TSS, with total stanol content varying twofold. Moreover, two groups of genotypes that differed in agronomic production, ash and protein content were depicted, based on their response to an increase in temperature. This result suggests that the genotypic factor prevails over the sowing date factor for determining sterol and stanol traits in wheat cultivated under organic conditions. Nevertheless, a strong interaction exists between the two factors, which can be used to drive bioaccumulation of these molecules

Sterol concentration and distribution in sunflower seeds (Helianthus annuus L.) during seed development

Sunflower seeds are currently used for edible oil production. Among oil minor compounds, phytosterols are of special interest due to their cholesterol reducing properties. This paper reports studies on their accumulation and distribution in the embryo and hull, and the effects of temperature on phytosterol contents in sunflower seed produced under both conventional and organic field conditions. An optimized method of sterol determination, adapted to studies on small samples of seed, is presented. Seventy-two % of phytosterols were found in the embryo, 28 % in the hull. The periods of phytosterols concentration varied according to sterol category and seed part. Application of these results to improve production of natural sterols for functional food use is discussed

Sterol content in sunflower seeds (Helianthus annuus L.) as affected by genotypes and environmental conditions

Phytosterols play essential roles in many plant cell mechanisms. They are of industrial interest since, as part of the diet, they can reduce Low Density Lipoprotein cholesterol. An increase in plant sterol contents by improved crop varieties or crop management could help to answer industrial demands and also to develop environmentally friendly extraction methods. The aim of this study was to evaluate genotypic variability for sterol content in cultivated sunflower and effects of sowing date, in particular sowing date. Results showed large variability among a collection of sixteen sunflower inbred lines and hybrids. Total sterols varied almost twofold between extreme genotypes. A delay of sowing, giving higher temperatures during seed formation, induced a general increase in total sterol concentration by up to 35 per cent, as well as sterol composition but this varied according to genotype. These results are discussed with the aim of improving sterol content by sunflower breeding programmes

Maîtrise de la qualité biochimique de la graine pour deux légumineuses (soja, haricot)

La qualité des produits végétaux constitue une attente majeure de la société. Dans le cas des légumineuses étudiées, soja et haricot, les producteurs et l'ensemble de la filière jusqu'à la commercialisation portent un intérêt marqué à l'amélioration de la composition des graines pour leur utilisation dans l'industrie alimentaire ou non alimentaire. Notre démarche s'inscrit dans ce contexte et vise à caractériser les moyens d'élaboration de la qualité recherchée et de production satisfaisante par le choix du génotype et de l'adaptation des conduites de culture. La première partie de ce travail met en évidence les variations de composition de la graine sous l'effet des conditions agro-climatiques (date de semis, irrigation, choix génotypique et année culturale). Pour les deux légumineuses, la disponibilité hydrique pendant les phases de formation et de grossissement des graines joue un rôle déterminant sur la concentration en protéines et en Oligosaccharide de la famille du Raffinose (RFO). L'effet de décalage de semis et l'effet de l'année culturale sont significativement plus marqués pour le soja que pour le haricot. La seconde partie décrit l'évolution des équilibres entre les constituants de la graine dans les différentes conditions. Elle met en évidence la compétition entre les accumulations de protéines et d'huile (soja) entre protéines et RFO (soja, haricot), entre les différents acides gras (soja). La troisième partie souligne les relations entre la composition et les indicateurs de la production (rendement / Poids Moyen d'une Graine ou PMG). Pour les génotypes améliorés étudiés, les relations rendement / teneur en protéines et rendement / teneur en RFO sont généralement peu significatives; ceci suggère une relative indépendance entre les processus de formation des organes fructifères et ceux des synthèses des composés. En conclusion, ce travail dégage des éléments de connaissance sur l'élaboration de la composition des graines de soja et de haricot récoltées dans des conditions de culture diversifiées. Il propose quelques voies pour maîtriser l'orientation des synthèses des constituants recherchés par les utilisateurs et les consommateurs sans préjudice appréciable pour la production.TOULOUSE-ENSAT-Documentation (315552324) / SudocSudocFranceF

Fixation symbiotique et nutrition azotée du haricot filet (Phaseolus vulgaris L.) conduit en plein-champ

Snap bean nitrogen nutrition was studied on various cultivars in open field conditions. Aiguillon variety, more performant then Royalnel, answered well to inoculation and combined-N. Inoculation by strain CIAT 57 improved dry matter, yield, nodulation, N-composition and symbiotic fixation of plants. The fixation reached 38 to 49 units (U), respectively, in the case of Royalnel and Aiguillon. Nodulation was improved too by starter N (10 U at 10 DAE (days after emergence stage)) and by post-blooming N (30 U at 60 DAE stage). It was reversely inhibited by first- blooming N (30 U at 30 DAE stage). The optimal rate of combined-N was 60 U, fractionned as 10; 30 and 20 U, respectively, at 10; 60 and 80 DAE stages. As N-fertilizer rates increased, plants contained more nitrogen. Pods exported 40 to 4 7 % of total plant N, with 1/3 from biological fixation and 213 from combined-N. Late N-fertilization (80 DAE stage) was beneficiate to pod production. Keywords: Phaseolus vulgaris L.- Nitrogen (Combined-N) - Symbiotic fixation - Open-fieldLa nutrition azotée de différents cultivars de haricot vert a été étudiée en conditions de plein-champ. La variété Aiguillon, plus performante que Royalnel, a mieux répondu à l'inoculation et aux apports de N-combiné. L'inoculation par la souche CIAT 57 a amélioré les biomasses non commercialisables et utiles, la nodulation, la composition azotée etlafixation symbiotique des plantes. Celle-ci a atteint 38 à 49 unités N 2 respectivement pour Royalnel et Aiguillon. Les apports d'azote de démarrage (10 unités (U) au stade 10 jours après levée (JAL)) et post-floral (30 U au stade 60 JAL) ont améliorée la nodulation. Par contre, elle a été inhibée par l'apport de 30 U en début floraison (30 JAL). La dose optimale d'azote combiné a été de 60 U, fractionnées en 10, 30 et 20 U respectivement aux stades 10, 60 et 80 JAL. Les fortes doses d'azote ont donné les bons résultats. Les gousses ont exporté 40 à 4 7 % de N total des plantes dont 1/3 a été d'origine symbiotique , les 2 autres tiers étant d'origine minérale. L'apport tardif effectué au stade 80 JAL a donc été bénéfique à la production des gousses. Mots clés: Phaseolus vulgaris L.-Azote (N-combiné) - Fixation symbiotique - Plein-cham

Composition de la graine de tournesol (Helianthus annuus L,) sous l'effet conjugué des contraintes agri-environnementales et des potentiels variétaux

Les graines de tournesol sont une source de matières premières recherchées dans l'industrie pour l'alimentation humaine et animale et pour des applications non alimentaires. Toutefois, la composition des graines de tournesol est largement influencée par les facteurs génétiques et environnementaux. Notre démarche vise à caractériser les modes d'élaboration de constituants de la graine utiles pour les transformations industrielles par l'adaptation des conduites culturales et par le choix de génotypes (oléiques, non oléiques ou tolérants à la sécheresse). L'étude de la variabilité des composés de la graine selon les conditions agri-environnementales (date de semis, régime hydrique, séquences climatiques) chez différents génotypes sélectionnés révèle le rôle déterminant de l'élévation des températures ou d'une contrainte hydrique appliquées après floraison sur le déplacement de l'équilibre huile/protéines vers la fraction protéique. Il apparaît aussi une forte corrélation entre la teneur en acides gras insaturés à maturité (acides oléique et linoléique) et la température. Sous stress hydrique la teneur en acide oléique chute tandis que la teneur des autres acides gras et des phytostérols est renforcée. L'analyse de la dynamique d'accumulation des constituants en réponse aux contraintes appliquées permet d'identifier deux phases d'accumulation de l'acide oléique. L'accumulation des phytostérols dans l'huile est maximale en début de maturation des graines et sous l'effet des forts déficits hydriques. Les génotypes utilisés ont été caractérisés sur le plan génomique par le niveau d'expression des gènes du métabolisme de base du tournesol et révèle les modifications du niveau d'expression en réponse à une forte contrainte hydrique (utilisation d'une puce à ADN du tournesol). Cette approche intégrative alliant caractérisation moléculaire et agro-physiologique peut améliorer la connaissance des interactions génotype*environnement. Les différentes approches d'investigation permettent de dégager des éléments de gestion de la culture de tournesol susceptibles d'orienter les synthèses vers les constituants d'intérêt industriel.TOULOUSE-ENSAT-Documentation (315552324) / SudocSudocFranceF

Fixation symbiotique et nutrition azotée du haricot filet (Phaseolus vulgaris L.) conduit en plein-champ

Snap bean nitrogen nutrition was studied on various cultivars in open field conditions. Aiguillon variety, more performant then Royalnel, answered well to inoculation and combined-N. Inoculation by strain CIAT 57 improved dry matter, yield, nodulation, N-composition and symbiotic fixation of plants. The fixation reached 38 to 49 units (U), respectively, in the case of Royalnel and Aiguillon. Nodulation was improved too by starter N (10 U at 10 DAE (days after emergence stage)) and by post-blooming N (30 U at 60 DAE stage). It was reversely inhibited by first- blooming N (30 U at 30 DAE stage). The optimal rate of combined-N was 60 U, fractionned as 10; 30 and 20 U, respectively, at 10; 60 and 80 DAE stages. As N-fertilizer rates increased, plants contained more nitrogen. Pods exported 40 to 4 7 % of total plant N, with 1/3 from biological fixation and 213 from combined-N. Late N-fertilization (80 DAE stage) was beneficiate to pod production. Keywords: Phaseolus vulgaris L.- Nitrogen (Combined-N) - Symbiotic fixation - Open-fieldLa nutrition azotée de différents cultivars de haricot vert a été étudiée en conditions de plein-champ. La variété Aiguillon, plus performante que Royalnel, a mieux répondu à l'inoculation et aux apports de N-combiné. L'inoculation par la souche CIAT 57 a amélioré les biomasses non commercialisables et utiles, la nodulation, la composition azotée etlafixation symbiotique des plantes. Celle-ci a atteint 38 à 49 unités N 2 respectivement pour Royalnel et Aiguillon. Les apports d'azote de démarrage (10 unités (U) au stade 10 jours après levée (JAL)) et post-floral (30 U au stade 60 JAL) ont améliorée la nodulation. Par contre, elle a été inhibée par l'apport de 30 U en début floraison (30 JAL). La dose optimale d'azote combiné a été de 60 U, fractionnées en 10, 30 et 20 U respectivement aux stades 10, 60 et 80 JAL. Les fortes doses d'azote ont donné les bons résultats. Les gousses ont exporté 40 à 4 7 % de N total des plantes dont 1/3 a été d'origine symbiotique , les 2 autres tiers étant d'origine minérale. L'apport tardif effectué au stade 80 JAL a donc été bénéfique à la production des gousses. Mots clés: Phaseolus vulgaris L.-Azote (N-combiné) - Fixation symbiotique - Plein-cham

Limitations extractives des ingrédients fonctionnels natifs : lipides bioactifs par modifications chimiques

Phytosterols draw their origin from plants (oilcrops and cereals seeds, vegetables, fruits, nuts). Their chemical structures and their biological functions are similar with those of cholesterol. Efficiency of phytosterols and their saturated homologues (phytostanols) on the reduction of high cholesterol level is proven and confers to them uses as functional ingredients. In nonfood industries, the molecular volume of the triterpenic skeleton of phytosterols, as in the case of cholesterol, is exploited for many uses particularly as a hydrophobic part in production of polydisperse “new surfactants”. Due to their physicochemical behaviour to the air/water interfaces, phytosterols are good raw materials for the development of liquid crystals and original biological and pharmaceutical applications. At native state, phytosterols have however low and variable biological levels in seeds. Taking into account the possibilities of chemical modifications and industrial development prospects of phytosterols and their derivatives, selection of varieties associated with the management of crop and wild plants cultural practices represents an interesting way to improve phytosterols content and to modify their component composition to answer to a scheme of vegetable refinery guided by the added value guaranteed by the presence of these minor components