STONE PINE SEEDS (PINUS PINEA L.), FOREST REPRODUCTIVE MATERIAL AND FOOD

Pinija (Pinus pinea L.) je mediteranska vrsta drveća. Raširena je na cijelom Sredozemlju. U Hrvatskoj je prirodno rasprostranjena na otoku Mljetu u području Saplunare. Zbog ekonomske, ekološke, pejzažne, nutritivne i zdravstvene vrijednosti velike su mogućnosti iskorištavanja pinije. U šumarstvu se koristi za pošumljavanje degradiranih staništa eumediteranskoga krškog podrućja Hrvatske, a zbog široke kišobranaste krošnje vrlo dekorativnog izgleda interesantna je i kao hortikulturna vrsta. Nutritivna i zdravstvena vrijednost sjemena proizlazi iz kemijskog sastava. Bogato je proteinima, vitaminima A, B, C, D, E, od minerala željezom, magnezijem, fosforom, selenom i cinkom, nezasićenim masnim kiselinama i polifenolima. Ispitana je kvaliteta i kemijski sastav sjemena: klijavost sjemena, masa 1000 sjemenaka, vlaga, količina fosfora, kalija, kalcija, magnezija, bakra, cinka, željeza i mangana. Dobiveni rezultati istraživanja u skladu su s literaturnim podatcima istraživanja provedenih u drugim mediteranskim zemljama. Upotreba sjemena pinije za potrebe šumarstva i proizvodnju šumskoga reprodukcijskog materijala te za prehranu zanemariva je. Stoga bi bilo potrebno intenzivirati proizvodnju sjemena za navedene namjene.The stone pine is typically Mediterranean tree species found along the Mediterranean basin. In Croatia the stone pine is natively distributed on the island of Mljet, the locality Saplunara. The use of these seeds is extensive in the trade, the ecology, the landscape as well as in the nutrition. In the forestry it is used for the reforestation of Croatian Mediterranean karst region. Because of their wide umbrella shaped crown and very decorative form it is interesting as horticulture tree species. The chemical composition is the reason for nutritive and health values. The seeds are rich in proteins, vitamins A,B,C, D and E, iron, magnesium, phosphorus, selen, zinc, unsaturated fatty acids and polyphenols. In this research qualitative properties of seeds and chemical composition of seed coat and seed have been tested: germination capacity, 1000 seed weight, amount of phosphorus, potassium, calcium, magnesium, copper, zinc, iron and manganese. Research results are in good agreement with the reported values in other Mediterranean countries. The use of Pinus pinea L seeds as forest reproductive material and the nutrition is negligible. Therefore the intensive production of seeds would be of a great interest

Mehanizmi toksičnosti ionskih kapljevina

Over the past three decades a growing awareness of environmental protection prompted the development of so-called green and sustainable technologies. Therefore, academic and wider community intensively explores new chemicals and safer, more energy efficient processes based on a rational compromise between economic, social, and environmental requirements. Due to low volatility and stability, ionic liquids emerged as a potential replacement for traditional volatile and harmful organic solvents. Various studies have been carried out to validate the green character of ionic liquids, whereby data published suggest that these compounds, due to their relatively high toxicity and poor biodegradability, could have an extremely negative impact on the environment. This paper presents the current knowledge on the toxicity of ionic liquids, with a special emphasis on the mechanisms by which this group of compounds causes changes in the morphology and physiology of organisms at different organisational levels of the ecosystem.U protekla tri desetljeća sve više raste svijest ljudi o potrebi zaštite okoliša, pa se velika pozornost pridaje tzv. zelenim i održivim tehnologijama. Stoga se u akademskim sredinama, a i u široj zajednici, intenzivno istražuju nove kemikalije te sigurniji i energetski učinkovitiji procesi koji se zasnivaju na prihvatljivom kompromisu između ekonomskih, socijalnih i ekoloških zahtjeva. Ionske se kapljevine zbog neznatne hlapljivosti i stabilnosti smatraju potencijalnom zelenom zamjenom za tradicionalna i škodljiva organska otapala. Kako bi se potvrdio zeleni karakter ionskih kapljevina, posljednjih godina provode se različita istraživanja njihova učinka na okoliš. Do sada objavljeni podaci upućuju na to da bi ova skupina spojeva, zbog relativno visoke toksičnosti i slabe biorazgradljivosti, ipak mogla imati izrazito negativan utjecaj na okoliš. U ovom radu prikazana su dosadašnja saznanja o toksičnosti ionskih kapljevina, s naglaskom na mehanizme kojima ova skupina spojeva uzrokuje promjene u morfologiji i fiziologiji organizama koji se nalaze na različitim organizacijskim razinama ekosustava

Bioactive compounds glucosinolates and polyphenols in florets, leaves and stems of broccoli (Brassica oleracea var. italica L.)

Brokula (Brassica oleracea var. italica L.) je povrće koje se smatra izvornim oblikom cvjetače, a uzgaja se zbog zelenih cvjetnih izdanaka smještenih na razgranatoj mekanoj stabljici. Brokula je bogata bioaktivnim spojevima, glukozinolatima i polifenolima te se uvelike istražuje radi njihova korisnog djelovanja na ljudsko zdravlje. U literaturi je mnogo više radova o sastavu i udjelima bioaktivnih spojeva u cvatu nego u listovima i stabljici biljke. U ovom radu analizirani su ukupni i pojedinačni glukozinolati, ukupni polifenolni spojevi te njihov antioksidacijski kapacitet u svim jestivim dijelovima brokule (cvat, listovi, stabiljka). Utvrđeno je da je količina glukozinolata najveća u listu brokule pri čemu udio indolnih prevladava nad alifatskim spojevima što vrijedi i za cvat. U stabljici je veći udio alifatskih spojeva. Udio polifenolnih spojeva u uzorcima u rasponu je od 9,70-16,11 mg GE g-1 s. tv. u stabljici, od 17,65-31,08 mg GE g-1 s. tv. u cvatu i od 22,27-34,02 mg GE g-1 s.tv. u listu brokule. Veću antioksidacijsku aktivnost pokazuju uzorci s većom koncentracijom polifenola. Ti rezultati upućuju da ne samo cvat brokule već i ostali dijelovi biljke mogu biti vrijedan izvor bioaktivnih spojeva te ih se preporuča također koristiti u prehrani. Nadalje, nusproizvodi nakon berbe, stabiljke i listovi mogli bi se koristiti kao sirovina za njihovu izolaciju te eventualnu uporabu kao dodataka prehrani.Broccoli is rich in bioactive compounds, polyphenols and glucosinolates, and as such considered as functional food and great experimental material. Previous scientific attention had mostly been focussed on composition and amounts of phytochemicals in florets rather than leaves and stem. In this research, content of total and individual glucosinolates, total polyphenols and antioxidative capacity were studied in broccoli florets, leaves and stems. Leaves showed to be the most abundant in glucosinolates with indolyl predominating aliphatic as was also the case in florets. In contrast, stem contained more aliphatic than indolyl glucosinolates. Polyphenol quantity ranged from 9.70-16.11 mg GE g-1 DW in stems, from 17.65-31.08 mg GE g-1 DW in florets and from 22.27-34.02 mg GE g-1 DW in leaves and was the highest in leaves irrespective of extraction method. It was determined that samples containing the highest amounts of polyphenols also had the highest antioxidant activity

Primjena kultura stanica za određivanje biološke aktivnosti spojeva iz biljaka

Prirodni proizvodi poput žitarica, orašastih plodova, voća, povrća i ljekovitog bilja sadrže brojne biološki aktivne tvari (fenolne spojeve, glukozinolate, karotenoide, alkaloide i dr.) koje mogu imati različite povoljne, ali i nepovoljne učinke na organizam. Povoljni učinci na zdravlje ljudi povezuju se s antitumorskim, antialergijskim, antibiotičkim, antioksidacijskim i drugim svojstvima koje mogu posjedovati biološki aktivne tvari iz biljaka. Utvrđeno je da djelovanje navedenih tvari ima zaštitni učinak kod širokog raspona tumorskih oboljenja, smanjuje mogućnost pojave koronarnih bolesti, srčanog udara te štiti organizam od oksidativnog stresa uzrokovanog slobodnim radikalima. Stoga se sve više ispituje primjena biološki aktivnih tvari iz biljaka kao izvora novih lijekova, pri čemu se u istraživanjima često koriste in vitro testovi koji uključuju uporabu različitih humanih staničnih linija. Stanične linije koriste se u procjeni toksičnosti kemikalija i uzoraka iz okoliša te predstavljaju vrlo koristan alternativni pristup u (eko)toksikološkim istraživanjima. Također, često se koriste pri ispitivanju biološke aktivnosti spojeva prisutnih u biljkama, osobito voću i povrću, te raznih proizvoda koji se baziraju na tim sirovinama. Interakcija ispitivane tvari i bioloških sustava odvija se ponaprije na staničnoj razini, na čemu se temelji primjena in vitro staničnih kultura, koje omogućuju brže i ekonomičnije studije u odnosu na in vivo istraživanja. Kod in vitro testova najčešće se određuje tzv. bazalna citotoksičnost, kojom se određuje učinak ispitivane tvari na preživljenje stanica u kulturi, a tako dobiveni rezultati mogu poslužiti kao smjernice za daljnja in vivo istraživanja

Low-Phytotoxic Deep Eutectic Systems as Alternative Extraction Media for the Recovery of Chitin from Brown Crab Shells

Funding Information: This work was financed by Portugal 2020 through the European Regional Development Fund (ERDF) in the frame of Operational Competitiveness and Internationalization Program (POCI) in the scope of the project MultiBiorefinery—POCI-01-0145-FEDER-016403, co-financed by national funds through the FCT/MEC. Additional funding was received from PTDC/EQU-EQU/29851/2017 project, financed by national funds (FCT/MEC); and from ERC-2016-CoG 725034 grant agreement, financed by the European Union’s Horizon 2020 (European Research Council). This work was also supported by the funding received from INTERFACE Program, through the Innovation, Technology and Circular Economy Fund (FITEC); and from iNOVA4Health (UIDB/04462/2020) and the Associate Laboratory for Green Chemistry—LAQV (UIDB/50006/2020), programs financially supported by FCT/MEC, through national funds. This work has also received support from COST Action CA18224 through an STSM Grant. Liliana A. Rodrigues, Alexandre Paiva, and Ana A. Matias have also received financial support from FCT through the SFRH/BD/116002/2016, IF/01146/2015, and IF/00723/2014 grants, respectively. The authors are grateful to Tejo Ribeirinho Lda. for kindly supplying the biomass used in this work. Publisher Copyright: © 2021 American Chemical Society.The versatility of chitin and its derivatives has allowed their utilization in a wide range of applications, from wastewater treatment to pharmaceutical or biomedical industries. However, even though the extraction method used industrially is extremely efficient, it involves the use of strong acids and bases and results in the disposal of large quantities of toxic effluents. Deep eutectic systems (DESs) have emerged as a promising new class of alternative solvents, including for chitin recovery. Yet, the assessment of their toxicity has often been neglected. Therefore, in this work, the phytotoxicity of choline chloride (ChCl)/organic acid-based DESs toward wheat seeds was evaluated by measuring different growth parameters and stress biomarkers. DESs were then explored for the efficient recovery of chitin contained in brown crab shell residues at varying conditions of temperature and processing time as well as with and without water addition. The obtained chitin was then characterized through different analytical techniques and compared to a standard as well as to chitin obtained by a conventional acid/alkaline hydrolysis. Results have shown that by applying a ChCl/lactic acid-based DES (which was the system that showed the least phytotoxic effects on wheat; EC50 ≥ 1.6 mg/mL) at 130 °C, it was possible to obtain pure chitin (up to 98%) with characteristics similar to those presented by commercial chitin or chitin recovered by conventional hydrolysis in a shorter time (more than 8-fold faster), thus suggesting that ChCl/organic acid-based DESs can truly represent a low-phytotoxic alternative extraction media for the recovery of chitin from the crab shell biomass.publishersversionpublishe

Metode priprave eutektičkih otapala

Klasična organska otapala uzrokuju brojne negativne učinke na okoliš i zdravlje ljudi, a neizbježni su za korištenje u kemijskoj i biotehnološkoj industriji. Pokušavajući unaprijediti proizvodnju industrijski važnih kemikalija u ekološkom, ali i ekonomskom pogledu, istražuje se primjena različitih nekonvencionalnih otapala, među kojima se ističu ionske tekućine i eutektička otapala. Cilj ovoga rada je ispitati mogućnost unaprjeđenja priprave eutektičkih otapala primjenom reaktora koji ima mogućnost istovremenog korištenja ultrazvuka i mikrovalnog zračenja. Priprema eutektičkog otapala sastava kolin kloridi:glukoza (u molarnom mjeru 1:2) klasičnom metodom (zagrijavanje vodenom kupelji uz miješanje magnetskom mješalicom) trajala je više od 3 sata, dok je priprema otapala u ultrazvučno-mikrovalnom reaktoru trajala 25 min (vrijeme priprave skraćeno je čak 7 puta). Rezultati prikazani u ovom istraživanju imaju značajan doprinos u razvoju učinkovitih, kao i ekonomičnih te održivih procesa za pripremu industrijski važnih otapala

Sastav glukozinata i aktivnost mirozinaze i peroksidaze u biljčicama, tumoru i teratomu hrena (Armoracia lapathifolia Gilib.)

In vitro grown plantlets, tumour and teratoma tissues of horseradish (Armoracia lapathifolia Gilib.) were compared with regard to glucosinolate profiles. Plantlets produced significantly higher amounts of total glucosinolates than tumour and teratoma tissues. The aliphatic glucosinolate sinigrin was quantitatively dominant. Plantlets also contained lower amounts of an aromatic glucosinolate, gluconasturtiin and indole compounds: glucobrassicin, 4-methylglucobrassicin and 4-hydroxyglucobrassicin. In tumour and teratoma tissues only these indole glucosinolates were detected. The activity of enzyme myrosinase (β-thioglucosidase) was significantly higher in plantlets than in teratoma. No myrosinase activity was recorded in tumour. Total peroxidase activity was 30–50 times higher in tumour and teratoma than in plantlets. The hypothesis that teratoma tissue with shoots is more similar to plantlets than to unorganised tumour has not been confirmed neither for glucosinolate profiles nor for peroxidase activity, but only for myrosinase activity.Uspoređen je sastav glukozinolata iz in vitro uzgajanih biljčica, tumora i teratoma hrena (Armoracia lapathifolia Gilib.). Biljčice su sadržavale kudikamo više ukupnih glukozinolata nego tumor i teratom. Po količini je prevladavao alifatski glukozinolat. Biljčice su sadržavale još manju količinu aromatskog glukozinolata, glukonasturtina te indolske spojeve: glukobrasicin, 4-metilglukobrasicin i 4-hidroksiglukobrasicin. U tumorskom i teratomskom tkivu otkriveni su samo ti indolni glukozinolati. Aktivnost enzima mirozinaze (β-tioglukozidaza) bila je veća u biljčicama nego u teratomu, a u tumoru nije utvrđena. Ukupna peroksidazna aktivnost bila je 30-50 puta veća u tumoru i teratomu nego u biljčicama. Pretpostavka da će teratomsko tkivo koje sadrži izdanke biti sličnije biljčici nego neorganiziranom tumoru nije se potvrdila ni u profilu glukozinolata, niti peroksidaznoj aktivnosti, nego samo u mirozinaznoj aktivnosti

Metode priprave eutektičkih otapala

Klasična organska otapala uzrokuju brojne negativne učinke na okoliš i zdravlje ljudi, a neizbježni su za korištenje u kemijskoj i biotehnološkoj industriji. Pokušavajući unaprijediti proizvodnju industrijski važnih kemikalija u ekološkom, ali i ekonomskom pogledu, istražuje se primjena različitih nekonvencionalnih otapala, među kojima se ističu ionske tekućine i eutektička otapala. Cilj ovoga rada je ispitati mogućnost unaprjeđenja priprave eutektičkih otapala primjenom reaktora koji ima mogućnost istovremenog korištenja ultrazvuka i mikrovalnog zračenja. Priprema eutektičkog otapala sastava kolin kloridi:glukoza (u molarnom mjeru 1:2) klasičnom metodom (zagrijavanje vodenom kupelji uz miješanje magnetskom mješalicom) trajala je više od 3 sata, dok je priprema otapala u ultrazvučno-mikrovalnom reaktoru trajala 25 min (vrijeme priprave skraćeno je čak 7 puta). Rezultati prikazani u ovom istraživanju imaju značajan doprinos u razvoju učinkovitih, kao i ekonomičnih te održivih procesa za pripremu industrijski važnih otapala