Soybean pod and grain isoflavones accumulation during the filling period in field conditions

The objective of this work was to determine the isoflavones accumulation in soybean pods and grains during the filling period in field conditions. Pods of the same phenological stage (marked in R5, i.e. beginning of grain filling period) were collected at R5, R6 (full grain), and R7 (beginning of physiological maturity) stages. At each analyzed stage, grains always exceed pods isoflavone concentrations. A decreasing tendency of isoflavone concentration was observed in pods towards the late grain filling. In this maternal tissue, no acetyl glucosides at any stage or aglycones at physiological maturity were detected. In grains, glucosides, malonyl glucosides, and total isoflavones increased and acetyl glucosides decreased from R5 to R7, whereas aglycones increased to R6, but then decreased. It is concluded that grains are the main accumulation tissue of these bioactive compounds, whereas pods seem to contribute to their accumulation in advanced stages of grain development.El objetivo de este trabajo fue determinar la acumulación de isoflavonoides en vainas y granos de soja durante el período de llenado en condiciones de campo. Vainas de la misma fenología (marcadas en R5, es decir, inicio del llenado de granos) fueron colectadas en los estadíos R5, R6 (máximo tamaño de grano) y R7 (inicio de madurez fisiológica). En cada estadio analizado, los granos siempre superaron la concentración de isoflavonoides de las vainas. Se observó una tendencia decreciente de la concentración de isoflavonoides en las vainas hacia el llenado tardío de granos. En este tejido materno no se detectaron acetil glucósidos en ningún estadio ni agliconas a madurez fisiológica. En los granos los glucósidos, los malonil glucósidos y los isoflavonoides totales aumentaron y los acetil glucósidos disminuyeron de R5 a R7, mientras que las agliconas aumentaron a R6, pero luego disminuyeron. Se concluyó que los granos son el principal tejido de acumulación de estos compuestos bioactivos, mientras que las vainas parecen contribuir a su síntesis más tarde en el desarrollo de los granos.Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos VegetalesFil: Carrera, Constanza Soledad. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; ArgentinaFil: Carrera, Constanza Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Estudios Agropecuarios (UDEA); ArgentinaFil: Carrera, Constanza Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Urretabizkaya, Nestor. Universidad Nacional de Lomas de Zamora. Instituto de Investigación sobre Producción Agropecuaria, Ambiente y Salud, (IIPAAS-CIC); ArgentinaFil: Gontijo Mandarino, José Marcos. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) Soja; BrasilFil: Leite, Rodrigo Santos. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) Soja; BrasilFil: Szemruch, C.L. Universidad de Lomas de Zamora. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigación sobre Producción Agropecuaria, Ambiente y Salud; ArgentinaFil: Rondanini, D.P. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas; ArgentinaFil: Rondanini, D.P. Universidad de Lomas de Zamora. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigación sobre Producción Agropecuaria, Ambiente y Salud; Argentin

Desempenho da soja em sistemas agroflorestais com eucalipto em solo arenoso e clima tropical

Agroforestry systems have been considered options for sustainable intensification of agricultural production, especially in regions with tropical climate and sandy soils. The objective of this study was to evaluate the performance of soybean crops in agroforestry systems with Eucalyptus urograndis in the Northwest region of the state of Paraná, Brazil. The systems were implanted in October 2009, using single and double rows of eucalyptus. Soybean crop performance was evaluated in the growing season between 2015/16 in four experiments. In each experiment, a spatial conformation of eucalyptus plants was used: simple row with low density of trees, simple row with high density, double rows with low density and double rows with high density. A contiguous area without tree interference was used as control group. In the four experiments, soybean growth and nitrogen content in dry mass at full bloom were not significantly reduced, due to the presence of eucalyptus. The reduction of soybean yield caused by tree interference ranged from 40% to 43% compared to the control group. Protein and oil contents in soybean grains were not altered by tree interference.Sistemas agroflorestais são opções para a intensificação sustentável da produção agropecuária, sobretudo em regiões que apresentam clima tropical e solos arenosos. Objetivou-se nesse trabalho avaliar o desempenho da cultura da soja em sistemas agroflorestais com Eucalyptus urograndis na região Noroeste do Paraná. Os sistemas foram implantados em outubro de 2009, usando renques simples e duplos de eucalipto. O desempenho da cultura da soja foi avaliado na safra 2015/16, em quatro experimentos. Em cada experimento foi utilizada uma conformação espacial de plantas de eucalipto: renques simples com baixa densidade de árvores, renques simples com alta densidade, renques duplos com baixa densidade e renques duplos com alta densidade. Como testemunha, foi considerada uma área contígua, sem a presença de árvores. Nos quatro experimentos, o crescimento e o teor de nitrogênio na massa seca da soja, avaliados no pleno florescimento, não foram reduzidos expressivamente em função da interferência do eucalipto. A redução de produtividade de grãos de soja causada pelas árvores variou de 40 a 43% em relação à testemunha. Os teores de proteína e óleo nos grãos de soja não foram alterados pela interferência das árvores

Environmental and genetic variation of isoflavone content of soybean seeds grown in Brazil

O objetivo deste trabalho foi avaliar concentrações de isoflavonas nas sementes de diferentes cultivares brasileiras de soja cultivadas numa amplitude de condições ambientais e de locais no Brasil. Sementes de 233 cultivares semeadas em Ponta Grossa, PR, na safra de 2001/2002, e sementes de 22 cultivares plantadas em diferentes locais das regiões Nordeste, Sudeste e Sul foram analisadas quanto ao teor total de isoflavonas, incluindo daidzina, glicitina, genistina e acetilgenistina. O total de isoflavonas variou entre 12 mg 100 g-1 (cv. Embrapa 48) e 461 mg 100 g-1 (cv. CS 305) entre as 233 cultivares plantadas em Ponta Grossa, e essas diferenças são devidas aos efeitos genéticos, pois todas foram cultivadas e colhidas no mesmo local e ano. Isso indica que há possibilidade de melhoramento genético para o teor de isoflavonas. Diferenças no teor de isoflavonas observadas nas cultivares plantadas nos diferentes locais de semeadura permitem selecionar locais segundo a concentração ótima de isoflavonas (reduzida ou alta), dependendo do uso da soja. No Nordeste (5–8°S), concentrações mais altas de isoflavonas totais foram observadas nos municípios São Raimundo das Mangabeiras (232 mg 100 g-1) e Tasso Fragoso (284 mg 100 g-1). No Sul (23–30°S), as concentrações de isoflavonas foram maiores nos municípios Guarapuava, Canoinhas, Vacaria e Campos Novos, com amplitude de 130 a 409 mg 100 g-1.The objective of this work was to evaluate isoflavone concentrations in seeds of different Brazilian soybean cultivars grown in a range of locations and environmental conditions in Brazil. Seeds of 233 cultivars grown in Ponta Grossa, PR, Brazil, during the 2001/2002 soybean season, and of 22 cultivars sown in different locations of Brazilian Northeast, Southeast on South regions were analyzed for total isoflavones, including daidzin, glycitin, genistin and acetylgenistin. The total isoflavones ranged from 12 mg 100 g-1 (cv. Embrapa 48) to 461 mg 100 g-1 (cv. CS 305) among the 233 cultivars grown in Ponta Grossa, and the differences among them are due to genetic effects since all cultivars were grown and collected at the same locatation and year. This is an indication of the possibility of breeding for isoflavone content. Differences in isoflavone content observed in the cultivars grown in different locations permit the selection of locations for optimum isoflavone content (low or high), depending on the uses of soybean. In the Northeast region (5–8°S), higher concentrations of total isoflavones were observed at São Raimundo das Mangabeiras (232 mg 100 g-1) and Tasso Fragoso (284 mg 100 g-1) municipalities, and in the South (23–30°S), isoflavones were higher in Guarapuava, Canoinhas, Vacaria and Campos Novos municipalities, ranging from 130 to 409 mg 100 g-1

Acetic Acid Fermentation of Soybean Molasses and Characterisation of the Produced Vinegar

Sojina melasa nusproizvod je proizvodnje proteinskih koncentrata iz sojine sačme, koja uglavnom sadržava šećere, i to saharozu kao glavni sastojak. U Brazilu se sojina melasa koristi za ishranu stoke ili se odbacuje, iako se u nekim industrijama koristi za proizvodnju etanola. Svrha ovog istraživanja bila je procijeniti parametre neophodne za dobivanje octene kiseline iz sojine melase te okarakterizirati proizvedeni ocat. Za određivanje najpovoljnijih parametara octenog vrenja, alkoholnim vrenjem sojine melase je tijekom osam faza proizvodnje dobiven ocat, i to u pet faza adaptacije i tri faze proizvodnje. Prosječna kiselost proizvoda bila je 50,60 g/L, prinos octene kiseline 65,01 %, ukupni prinos octene kiseline u podlozi 92,76 % i iskorištenje 0,033 g/(L·h). Ocat dobiven iz sojine melase imao je kiselost od 5,07 % (m/V), rezidualni udjel etanola 0,17 % (m/V), šećera 7,89 % (m/V), suhog ekstrakta 14,67 % (m/V), pepela 2,27 % (m/V) i gustoću od 1,023 g/cm3. Udjeli ukupnih fenola i izoflavona smanjili su se nakon alkoholnog i octenog vrenja. Nadalje, u proizvodu su bila pristuna samo tri oblika izoflavona: daidzein, glicitin i genistin. Iz dobivenih rezultata zaključeno je da se iz svake tone sojine melase može proizvesti 3460 L octa, s koncentracijom octene kiseline od 40 g/L, koja je prema propisima u Brazilu minimalni preduvjet za stavljanje octa u promet. Ovo istraživanje potvrđuje da je sojina melasa sirovina koja se može uspješno koristiti u proizvodnji octa.Soybean molasses is a by-product from the production of protein concentrate from soybean meal that predominantly contains sugars, with sucrose as the major component. In Brazil, soybean molasses is used for animal feed or it is discarded, although some industries use it to produce ethanol. This study aims to evaluate the parameters required for the acetic acid fermentation of soybean molasses, and characterise the resultant vinegar. To study the most suitable parameters for the acetic acid fermentation, vinegar was produced from the alcoholic fermentation of soybean molasses through eight fermentation cycles: five for adaptation and three for production. The average acidity of the acetic acid fermentation product was 50.60 g/L, with an acetic acid fermentation yield, total yield of acetic acid in broth and productivity 65.01 %, 92.76 % and 0.033 g/(L·h), respectively. The vinegar produced from soybean molasses had an acidity of 5.07 % (m/V), residual ethanol content 0.17 % (m/V), sugars 7.86 % (m/V), dry extract 14.67 % (m/V), ash 2.27 % (m/V) and a density of 1.023 g/cm3. The contents of total phenolics and isoflavone decreased after the alcohol and acetic acid fermentations. Moreover, the isoflavone profile of the fermented product comprised only three forms: daidzein, glycitin and genistin. According to our results, 3460 L of vinegar can be produced for every tonne of soy molasses, with an acetic acid concentration of 40 g/L, the minimum required by the legislation on vinegar production. Thus, these findings demonstrate that soy molasses represents a useful raw material for the production of vinegar

Conteúdo e bioconversão de isoflavonas β‑glicosídeos em agliconas nas condições de processamento do tempeh de soja

The objective of this work was to evaluate the effect of the processing conditions of soybean tempeh on the contents of β‑glycoside isoflavones and on their bioconversion into aglycones. Different times of soaking (6, 12, and 18 hours), cooking (15, 30, and 45 minutes), and fermentation (18, 24, and 30 hours) with Rhizopus oligosporus at 37°C were evaluated for tempeh preparation. Grains from the cultivar 'BRS 267' were used, and the experiment was carried out according to a central composite design (23). The response functions comprised the contents of genistin, malonyldaidzin, malonylgenistin, daidzein, and genistein, quantified by ultraperformance liquid chromatography (UPLC). Soaking, cooking, and fermentation times change the content, profile, and distribution of the different forms of isoflavones in tempeh. The highest bioconversion of glycoside isoflavones into aglycones occurred in 6‑hour soaked soybean grains, whose cotyledons were cooked for 15 minutes and subjected to 18‑hour fermentation.O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito das condições de processamento do tempeh de soja sobre o conteúdo de isoflavonas β‑glicosídeos e sobre sua bioconversão em agliconas. Diferentes tempos de maceração (6, 12 e 18 horas), cozimento (15, 30 e 45 minutos) e fermentação (18, 24 e 30 horas) com Rhizopus oligosporus a 37°C foram avaliados na preparação do tempeh. Foram utilizados grãos da cultivar 'BRS 267', e o experimento foi realizado de acordo com um delineamento composto central (23). As funções-respostas compreenderam o teor de genistina, malonildaidzina, malonilgenistina, daidzeína e genisteína, quantificadas por cromatografia líquida de ultraeficiência (CLUE). Os tempos de maceração, cozimento e fermentação alteraram o conteúdo, o perfil e a distribuição das diferentes formas de isoflavonas no tempeh. A maior bioconversão de β‑glicosídeos em agliconas ocorreu em grãos de soja macerados por 6 horas, cujos cotilédones foram cozidos por 15 minutos e submetidos à fermentação por 18 horas

Características físico-químicas de soja tipo vegetal em conserva, processada com zinco em diferentes tempos de pasteurização

The objective of this work was to evaluate the effects of zinc concentration in acidified brine and of pasteurization time on the zinc content, color, and physicochemical and microbiological characteristics of canned vegetable-type soybean (Glycine max). The 22 central composite rotational design (CCRD) was used, with zinc concentration in the acidified brine and duration of pasteurization as variables, resulting in 12 assays. A canning formulation was developed and compared with canned-vegetable type soybean without zinc and with fresh-vegetable type soybean, with microbiological evaluation. Zinc addition within the limits defined by Food and Drug Administration (≤75 ppm) does not affect the physicochemical and microbiological characteristics of canned grains, subjected to 10 min pasteurization. Acidified brine containing zinc increases the content of isoflavone glycosides, decreases the content of malonyl glycosides, and has lower-sucrose and stachyose contents than fresh grains. Zinc addition does not significantly influence the color of grains.O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da concentração de zinco na salmoura acidificada e do tempo de pasteurização sobre o teor de zinco, a coloração e as características físico-químicas e microbiológicas da soja (Glycine max) do tipo vegetal em conserva. Utilizou-se um delineamento composto central rotacional 2², cujas variáveis foram a concentração de zinco na salmoura e o tempo de pasteurização, o que resultou em 12 ensaios. Uma formulação de conserva foi desenvolvida e comparada com grãos em conserva sem adição de zinco e com grãos frescos, com avaliação microbiológica. A adição de zinco dentro dos limites definidos pela Food and Drug Administration (≤75 ppm) não afeta as características físico-químicas e microbiológicas dos grãos em conserva submetidos a 10 min de pasteurização. A salmoura acidificada e com adição de zinco aumenta o conteúdo de glicosídeos isoflavonas, diminui o conteúdo de malonil glicosídeos e tem menores conteúdos de sacarose e estaquiose do que grãos frescos. A adição de zinco não influencia significativamente a coloração dos grãos

A high-protein soybean cultivar contains lower isoflavones and saponins but higher minerals and bioactive peptides than a low-protein cultivar

a b s t r a c t Soybean is a major source of protein and other nutrients and non-nutrient bioactives for human health. The objective was to compare the bioactive compounds of a low-protein (BRS 133) soybean in comparison to a high-protein (BRS 258) soybean cultivar. The high-protein soybean contained 17% lower carbohydrates and a lower chemical score (63) in relation to the low-protein soybean, which had a higher chemical scor

Mudanças no perfil de isoflavonas e na composição química de 'tempeh' durante o processamento e a refrigeração

O objetivo deste trabalho foi analisar mudanças no perfil de isoflavonas, determinado por meio de cromatografia líquida de alta eficiência, em diferentes estágios do processamento e após refrigeração de 'tempeh'. Para a produção do 'tempeh', grãos de soja limpos das cultivares BR 36 (baixo teor de isoflavonas) e IAS 5 (alto teor) foram descascados, e os cotilédones foram hidratados e, em seguida, cozidos por 30 min em água fervente. Em seguida, esporos do fungo Rhizopus microsporus var. oligosporus foram inoculados nos cotilédones cozidos e resfriados, e incubados a 32ºC por 6, 12, 18 e 24 horas em sacos perfurados de polipropileno, para fermentação. O 'tempeh' resultante foi refrigerado por 6, 12, 18 e 24 horas. Após 24 horas de fermentação, os teores de glicosídeos de isoflavonas reduziram-se em 50%, e os das formas agliconas aumentaram, em ambas as cultivares. Após o cozimento, as formas malonil reduziram-se em 83%. A refrigeração por menos de 24 horas não afetou o perfil de isoflavonas no 'tempeh' das duas cultivares, o que é um bom indicador de sua qualidade. O 'tempeh' mantém os altos e baixos conteúdos de isoflavonas das cultivares, o que indica que as diferenças entre cultivares, para esta característica, devem ser consideradas durante o processamento de 'tempeh'.The objective of this work was to analyze changes in the isoflavone profile, determined by high performance liquid chromatography, at different processing stages and after refrigeration of tempeh. For tempeh production, clean soybean grains from cultivars BR 36 (low isoflavone content) and IAS 5 (high) were dehulled, and the separated cotyledons were hydrated and then cooked in boiling water for 30 min. Spores of the Rhizopus microsporus var. oligosporus fungus were inoculated in the cooked and cooled cotyledons, and incubated at 32ºC for 6, 12, 18, and 24 hours in perforated polypropylene bags, for fermentation. The resulting tempeh was stored at 4ºC for 6, 12, 18, and 24 hours. After 24-hour fermentation, isoflavone glucosides were 50% reduced, and the aglycone forms in the tempeh from both cultivars was increased. The malonyl forms reduced 83% after cooking. Less than 24 hours of refrigeration did not affect the isoflavone profile of tempeh from either cultivar, which is a good indicator of its quality. The tempeh maintains the high and low isoflavone content of the cultivars, which indicates that cultivar differences in this trait should be considered when processing tempeh