Study of metabolite profiles in winter wheat cultivars induced by Fusarium infection

The aim of this study was to determine the profile of fungal metabolites and antioxidant substances from plants on a representative population of wheat cultivars grown in Poland. Tests were conducted on grain of 23 wheat cultivars in three experimental variants: natural infection (control), chemical crop protection, and artificial inoculation with the fungi F. graminearum and F. culmorum. Grains were analysed in terms of infection rate, mycotoxin, ergosterol, free and bound phenolic acid content, as well as antioxidant capacity. Calculated Fusarium head blight index (FHB index) ranged from 0% to 24% in the control, from 0% to 95% after inoculation and from 0 to 3% following chemical crop protection treatments. The highest concentration of ergosterol was detected in seeds from inoculated plots, with a mean value of 26.69 mg/kg. The highest mean concentration calculated for total toxin content was recorded after inoculation (7.833 mg/kg). The mean value for ferulic acid for inoculated samples resulted 2574 mg/kg, while for chemically protected samples 1158 mg/kg was obtained. Based on of discriminant analysis genotypes can be separated for inoculation 100%, for chemical crop protection 95%, and for natural infection 90%. Amongst 12 analysed phenolic acids the highest discrimination power was found for gallic acid, 4-hydroxybenzoic acid and vanillic acid

Effect of age of Japanese quail on physical and biochemical characteristics of eggs

The aim of the study was to investigate the effects of age of birds on egg quality in Japanese quail. The eggs were randomly selected from among all eggs laid on the same day when the birds were 15, 23 and 31 weeks old. At each time point, 90 fresh eggs were evaluated for their physical and biochemical characteristics. Egg weights were similar over time. At 23 and 31 weeks, the eggs had less shell than at 15 weeks. Crude fat and ash contents of the eggs increased with the age of the birds. Crude protein was also highest in eggs of the oldest quail. At 31 weeks old, the eggs were lowest in pH of yolk and white. Quail that were 23 and 31 weeks old laid eggs with significantly higher polyunsaturated fatty acid (PUFA) and lower saturated fatty acid (SFA) contents. The lowest cholesterol content was in egg yolks from 23-week-old quail. The oldest birds had the highest contents of sodium, potassium, zinc, selenium, copper, and manganese. The content and activity of lysozyme decreased with ageing of the birds. From the consumers’ point of view, eggs from older birds appeared to be the most valuable. At the same time, as the quail ages, the antibacterial properties of eggs deteriorate, which may indicate a shorter shelf life

Polyphenols: A concise overview on the chemistry, occurrence, and human health

This review gives an updated picture of each class of phenolic compounds and their properties. The most common classification implies the subdivision of phenolics in two main groups: flavonoids (e.g., anthocyanins, flavanols, flavanones, flavonols, flavonones, and isoflavones) and non-flavonoids (e.g., phenolic acids, xanthones, stilbens, lignans, and tannins) polyphenols. The great interest in polyphenols is associated with their high potential application for food preservation and for therapeutic beneficial use. The relationship between polyphenol intake and human health has been exploited with special reference to cardiovascular diseases, hypertension, diabetes, metabolic syndrome, obesity, and cancer. The use of current existing databases of bioactive compounds including polyphenols is described as key tools for human health research.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Contamination of wheat grain with microscopic fungi and their metabolites in Poland in 2006–2009

Microscopic fungi are microorganisms commonly found in cereal products. Pathogens of cereals colonising kernels are responsible, among other things, for deterioration of the technological value of grain. However, the greatest threat is posed by mycotoxins produced by toxin-forming strains of these microorganisms. The aim of the present study was to determine the level of contamination with microscopic fungi and mycotoxins from the group of trichothecenes in wheat grain from Poland in a 4-year cycle. In the period 2006–2009, studies were conducted on the content of fungal metabolites (ergosterol [ERG] and type A and B trichothecenes) and the content of microscopic fungi expressed in colony-forming units (CFU) in wheat grain. A total of 129 grain samples were examined. Analysed wheat samples had similar contents of both the investigated fungal metabolites and levels of microscopic fungi. Contents of microscopic fungi were low. Concentration of ERG, on average, was 2.64 mg/kg, while in colony forming units this value ranged from 101 CFU/g to over 103 CFU/g. The total concentration of type A and B trichothecenes was also low and within the 4 years of the investigation did not exceed 0.062 mg/kg. Concentration of DON did not exceed 1,250 μg/kg, established as safe in grain for human consumption, in any of the tested samples. For the results collected in the years 2006–2009 and presented in this paper, correlations were calculated between the amount of mycoflora and analysed metabolites in 3 possible combinations: 0.7096 for ERG/total toxin concentration, 0.6086 for ERG/log CFU/g, and 0.4016 for the concentration of total toxins/log CFU/g. Highly significant correlations between the content of trichothecenes and the concentration of ERG indicate that the level of this metabolite is closely related to the content of mycotoxins in grain

Sterol content in bark after high-temperature drying of wood in convection driers

Bark is a waste material in the furniture industry. It is mainly used for mulching in gardens. To fulfil its task in that field, bark must be microbiologically clean. Ergosterol (ERG) is the main sterol of the fungal cell wall. The research aimed to assess the usefulness of ergosterol concentration analysis for its use in the wood industry in order to quickly assess the level of microscopic contamination of the bark after the drying process. We tested the bark of oak, beech, hornbeam, spruce and pine in terms of ERG concentration and endogenous sterols content. The highest concentration of ERG was obtained for bark of coniferous species (1483.0 and 227.6 mg/kg for spruce and pine respectively), while much lower was found for deciduous (27.4−127.7 mg/kg). No sterols were found in the bark of deciduous trees after the drying process, with the exception of campesterol which was detected only in bark of beech and hornbeam. However, they were found in samples of conifer bark at the level of 1.6−1.78 mg/kg. The bark of deciduous trees is safer in terms of microbiology, and thus can be used in various industries as a secondary raw material

Optimization of extraction conditions of total phenol compounds and antioxidant activity in grain wheat

Bogatym źródłem związków przeciwutleniających jest ziarno pszenicy. Na zawartość polifenoli wpływają m.in. czynniki genetyczne (odmiana) i środowiskowe (rodzaj uprawy, warunki atmosferyczne, narażenie na stresy), a także procesy technologiczne. W związku z powyższym ważny jest dobór optymalnych parametrów procesu ekstrakcji polifenoli z ziarna pszenicy. Celem niniejszych badań było dobranie najbardziej optymalnych warunków do przeprowadzenia ekstrakcji związków fenolowych ogółem z ziarna pszenicy ozimej w celu oznaczenia ilościowego polifenoli ogółem metodą Folina-Ciocalteu. Materiałem badanym było ziarno pszenicy ozimej Muszelka (Instytut Hodowli i Aklimatyzacji w Radzikowie). Do ekstrakcji związków fenolowych przygotowano metanol oraz jego 90%, 80% i 75% roztwory wodne. Po przygotowaniu rozdrobnionej naważki pszenicy o masie 10 g zalewano ją 50 cm³ mieszaniny ekstrakcyjnej. Następnie poddawano mieszaninę działaniu ultradźwięków w 3 wariantach przez okres: 10, 20 i 30 minut. W kolejnych etapach próby sączono pod próżnią, supernant odparowywano na wyparce, a suche ekstrakty przenoszono za pomocą MeOH o czystości HPLC do fiolek i odparowywano do sucha w strumieniu azotu. Analizę związków fenolowych ogółem przeprowadzono stosując metodę Folina Ciocalteu. Zawartość polifenoli analizowano za pomocą spektrofotometru UV-Vis (Spectronic 200 Thermo Scientific) przy długości fali λ = 760 nm. Całkowitą zawartość związków fenolowych wyrażono w mg/kg, w przeliczeniu na kwas galusowy. Następnie stosując roztwór podstawowy ABTS, oznaczano spektrofotometrycznie (λ = 760 nm) aktywność przeciwutleniającą, którą wyrażono w μmol Trolox / 100 g próby, wobec krzywej wzorcowej. Uzyskane wyniki analizy aktywności przeciwutleniającej polifenoli pochodzących z ziarna pszenicy z różnych wariantów doświadczenia wykazują, że najbardziej skutecznym sposobem ekstrakcji było zastosowanie metanolu jako rozpuszczalnika i poddanie próby 30-minutowej ekstrakcji wspomaganej ultradźwiękami. Podobne rezultaty dała 90% mieszanina metanolu i wody, stosowana w tym samym czasie. Supernanty uzyskane podczas ekstrakcji z zastosowaniem 75% roztworu metanolu, wspomaganej ultradźwiękami przez okres 10 i 20 minut, cechowały się najmniejszą aktywnością przeciwutleniającą. Efektywność analizy mającej na celu określenie zawartości związków fenolowych ogółem dla metanolu podczas ekstrakcji wspomaganej ultradźwiękami przez 20 i 30 minut okazała się najwyższa. Z kolei ekstrakcja przeprowadzona przez okres 10 minut we wszystkich wariantach rozpuszczalników była najmniej skuteczna.The rich source of antioxidants is the wheat grain. The concentration of polyphenols in wheat grain is influenced by many factors, e.g. genetic, environmental and technological. Therefore, it is important to choose optimal conditions for extraction of polyphenols from wheat grain. The purpose of these studies was to select the most optimal conditions for the extraction of phenolic compounds from winter wheat grain. For this purpose a method was used Folin-Ciocalteu. The material studied was winter wheat seed Muszelka (Plant Breeding and Acclimatization Institute (IHAR) - National Research Institute in Radzików). Extraction of polyphenols was used methanol and its 90%, 80% and 75% aqueous solutions. After preparation of 10 grams of wheat weight, it was poured 50 cm³ of extraction. Subsequently, ultrasound was performed in 3 variants for 10, 20 and 30 minutes. After filtered of the vacuum, the supernatant was evaporated on a rotary evaporator, dry extracts were transferred by HPLC to the vials and evaporated to dryness under a stream of nitrogen. Polyphenol content analyzed by method UV-Vis spectrophotometry (Spectronic 200 Thermo Scientific) at wavelength λ = 760 nm. Total phenol content expressed in mg/kg, calculated as gallic acid. A spectrophotometric confirmation (λ = 760 nm). An ABTS solution was used to determine the antioxidant activity. The antioxidant activity of polyphenols was expressed in μmol of the Trolox / 100 g sample, relative to the calibration curve. Data on antioxidant activity vary according to the variant of the sample. The best parameters were obtained using a 30 minutes ultrasonically assisted extraction with methanol. Total phenolic content of methanol using ultrasound-assisted extraction for 20 and 30 minutes was the highest. Whereas the extraction performed over 10 minutes period in all solvent variants was the least effective

Contamination of microscopic fungi in breadcrumbs according to the terms of storage

Celem przedstawionych badań było określenie wpływu wilgotności względnej powietrza na zmiany stężenia ergosterolu, w czasie przechowywania bułki tartej. Przebadano 40 prób bułki tartej zakupionych w sieci handlowej sklepów spożywczych na terenie Poznania. Stężenie ERG w grupie kontrolnej (65% wilgotności, 20°C) wynosiło w początkowym okresie przechowywania 8,42 mg/kg, a po 2 tygodniach wynosiło 25,27 mg/kg. W próbach przechowywanych w obniżonej wilgotności nie zanotowano istotnej zmiany stężenia ERG, natomiast w próbach przechowywanych w podwyższonej temperaturze i wilgotności stwierdzono najwyższe stężenie ERG po upływie 2 tygodni, wynoszące aż 89,73 mg/kg. Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, iż wilgotność względna powietrza ma istotny wpływ na rozwój i poziom mikoflory w czasie przechowywania bułki tartej.The main objective of this study was to determine the effect of changes in humidity on fungal biomass content measured the concentration of the ERG, the storage bread crumbs. We examined 40 trials breadcrumbs retail chain purchased in Poznan. ERG concentration in the control (65% humidity, 20°C) group was stored in the initial period of 8,42 mg/kg, and after 2 weeks was 25,27 mg/kg. The samples are stored at low humidity there were no significant changes in the concentration of ERG, whereas in the samples belonging to the third group the highest concentrations ERG after 2 weeks amounting to 89,73 mg/kg. Based on the study it can be concluded that the relative humidity the air has a significant influence on the development and the level in storage micoflora crumbs

Distribution of the mycobiota and the trichothecenes in oat fraction stored under various conditions

Celem badań było określenie poziomu mykobioty oraz stężenia trichotecenów w różnych pod względem wielkości ziarna frakcjach owsa przechowywanych w różnych warunkach wilgotności względnej powietrza oraz temperatury (65%, 15°C; 90%, 5°C). Przebadano 24 próby ziarna. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że zawartość mykobioty oraz mikotoksyn z grupy trichotecenów jest odwrotnie proporcjonalna do wielkości ziarniaków. Rozwój grzybów mikroskopowych oraz produkcja mikotoksyn w czasie przechowywania ziarna zależy głównie od początkowego poziomu jego zanieczyszczenia, a w mniejszym stopniu od warunków przechowywania.Aim of this study was to determine the level of mycobiota and the concentration of trichothecenes in different grain size fractions of oat stored under different conditions of relative humidity and tempera- ture (65%, 15°C; 90%, 5°C). Were tested 24 grain samples. Based on the survey, it was found that the content of mycobiota and mycotoxins of the class of trichothecenes is inversely proportional to the size of kernels. Was found that it depends mainly on the initial level of contamination while grain less extent on the storage conditions

Determination of correlations between content of manganese in nutrient solution and concentration of trace elements in tomato fruits (Lycopersicon esculentum Mill.)

Mangan (Mn) jest mikroskładnikiem metalicznym wykazującym właściwości oksydacyjne, a równocześnie jest metalem ciężkim. Pierwiastek ten wpływa na zmniejszenie w owocach zawartości m.in. Fe, Zn i Cu. Celem pracy była ocena wpływu zwiększania poziomu manganu w pożywce na zawartość pierwiastków metalicznych: Al, Ba, Cd, Co, Cr, Ni i Pb w owocach pomidora (Lycopersicon esculentum Mill.) wybranych odmian. Zastosowano pożywki o zawartości manganu [mg·dm⁻³]: 0,06, 0,3, 0,6, 1,2, 2,4, 4,8, 9,6 oraz 19,2. Najmniejsze stężenie (0,06 mg·dm⁻³) było ilością niedostateczną do zaspokojenia zapotrzebowania roślin, natomiast największe (19,2 mg·dm⁻³) stanowiło ilość nadmierną/toksyczną. Rośliny uprawiano w wełnie mineralnej z zastosowaniem fertygacji pożywką o następującym składzie chemicznym [mg·dm⁻³]: N-NH₄ – 2,2, N-NO₃ – 230, P – 50, K – 430, Ca – 145, Mg – 65, Cl – 35, S-SO₄ – 120, Fe – 2,48, Zn – 0,50, Cu – 0,07 i parametrach fizykochemicznych: pH – 5,50, EC – 3,00 mS·cm⁻¹. Na podstawie przeprowadzonych badań utworzono szereg zawartości metali ciężkich w owocach pomidora, przy optymalnym stężeniu manganu w pożywce na poziomie 0,3 ÷ 0,6 mg·dm⁻³, o postaci [mg·kg⁻¹ s.m.]: Ba (4,34 ÷ 6,18) > Ni (4,746 ÷ 5,198) > Co (1,014 ÷ 1,064) > Pb (0,854 ÷ 0,887) > Cd (0,379 ÷ 0,395) > Cr (0,12) > Al (0,066 ÷ 0,081). Wykazano, że przy optymalnej zawartości składników pokarmowych w pożywce, owoce pomidora uprawianego w wełnie mineralnej są cennym źródłem niklu, kobaltu i chromu, nie stanowiąc jednocześnie zagrożenia dla zdrowia pod względem zawartości w nich kadmu i ołowiu.Manganese (Mn) is a metallic micronutrient showing oxidative properties and, concurrently, a heavy metal. This element causes the contents of Fe, Zn, and Cu in the fruits to decrease. The objective of the research was to assess the effect of increasing the manganese level in a nutrient solution on the content of metallic elements: Al, Ba, Cd, Co, Cr, Ni, and Pb in selected varieties of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Nutrient solutions were used that contained the following amount of manganese (expressed in mg·dm⁻³): 0.06, 0.3, 0.6, 1.2, 2.4, 4.8, 9.6, and 19.2. At the lowest manganese concentration level (0.06 mg·dm⁻³), the amount thereof was insufficient to meet the demand of plants, whereas the highest concentration level (19.2 mg·dm⁻³) was an excessive/toxic amount. The plants were grown in mineral wool and fertigated with a nutrient solution composed of the following chemical substances (their amount expressed in mg·dm⁻³): N-NH₄ – 2.2; N-NO₃ – 230; P – 50; K – 430; Ca – 145; Mg – 65; Cl – 35; S-SO₄ – 120; Fe – 2.48; Zn – 0.50; Cu – 0.07; pH – 5.50; and EC – 3.00 mS·cm⁻¹. Based on the authors’ own studies, heavy metal concentration levels in tomato fruits were arrayed in a series, with the optimal manganese concentration level in the nutrient solutions ranging from 0.3 to 0.6 mg·dm⁻³ ; the series created was as follows [mg·kg⁻¹ d.m.]: Ba (4.34 ÷ 6.18) > Ni (4.746 ÷ 5.198) > Co (1.014 ÷ 1.064) > Pb (0.854 ÷ 0.887) > Cd (0.379 ÷ 0.395) > Cr (0.12) > Al (0.066 ÷ 0.081). It was proved that the tomato fruits, grown in mineral wool, were a valuable source of nickel, cobalt, and chromium provided, however, the contents of nutrients in the nutrient solution were optimal; additionally, the content of cadmium and lead in those tomato fruits constituted no health risk

Contamination of microscopic fungi livestock buildings in Wielkopolska in 2010

Celem badań było oznaczenie jakościowe (obserwacja preparatów mikroskopowych) i ilościowe (oznaczanie stężenia ergosterolu oraz liczby JTK) pleśni. Analizowano 76 prób pyłów pochodzących z obór, chlewni i kurników pobranych z indywidualnych gospodarstw rolnych na terenie Wielkopolski w czerwcu 2010 r. Najwyższy poziom zanieczyszczenia grzybami mikroskopowymi stwierdzono w próbach pyłów pochodzących z kurnika (ERG: 651,16 mg/kg, log JTK/g: 8,4), natomiast najniższy w pyłach z chlewni (ERG: 170,25 mg/kg, log JTK/g: 1,3). Uzyskane wyniki wskazują na zróżnicowany poziom zanieczyszczenia grzybami mikroskopowymi pomieszczeń gospodarczych, a ich podwyższona zawartość w pyle może wpływać istotnie na zdrowie pracowników oraz zwierząt gospodarskich.Among the microorganisms present in the dust coming from the agricultural environment are important fungi. Aim of this study was to determine the quality (observation microscope slides) and quantitative (determination of the concentration of ergosterol (ERG) and the number of CFU/g) mold. We analyzed 76 samples of dust from the barn, piggery and poultry collected from individual farms in Wielkopolska in June 2010. The highest level of impurities was found microscopic fungi in samples derived from the house dust (ERG: 651.16 mg/kg, log CFU/g: 8.4), and lowest in the dust of the pig (ERG: 170.25 mg/ kg, log CFU/g: 1.3). The results indicate the different levels of microscopic fungi contamination utility rooms, and their increased content of dust can significantly affect the health of workers and livestock