Bioactive compounds and antioxidant activity in different types of berries

Berries, especially members of several families, such as Rosaceae (strawberry, raspberry, blackberry), and Ericaceae (blueberry, cranberry), belong to the best dietary sources of bioactive compounds (BAC). They have delicious taste and flavor, have economic importance, and because of the antioxidant properties of BAC, they are of great interest also for nutritionists and food technologists due to the opportunity to use BAC as functional foods ingredients. The bioactive compounds in berries contain mainly phenolic compounds (phenolic acids, flavonoids, such as anthocyanins and flavonols, and tannins) and ascorbic acid. These compounds, either individually or combined, are responsible for various health benefits of berries, such as prevention of inflammation disorders, cardiovascular diseases, or protective effects to lower the risk of various cancers. In this review bioactive compounds of commonly consumed berries are described, as well as the factors influencing their antioxidant capacity and their health benefits. © 2015 by the authors; licensee MDPI, Basel, Switzerland.Tomas Bata University in Zlin [IGA/FT/2015/010

Agricultural wastes from wheat, barley, flax and grape for the efficient removal of Cd from contaminated water

Agricultural production results in wastes that can be re-used to improve the quality of the environment. This work has investigated for the first time the use of abundant, un-modified agricultural wastes and by-products (AWBs) from grape, wheat, barley and flax production, to reduce the concentration of Cd, a highly toxic and mobile heavy metal, in contaminated water. At concentrations of 1.1 mg Cd per L, flax and grape waste were found superior in removing Cd compared with a granular activated carbon used in water treatment, which is both more expensive and entails greater CO2 emissions in its production. At a pH representative of mine effluents, where Cd presents its greatest mobility and risk as a pollutant, grape and flax waste showed capacity for effective bulk water treatment due to rapid removal kinetics and moderate adsorption properties: reaching equilibrium within 183 and 8 min – adsorption capacities were determined as 3.99 and 3.36 mg Cd per g, respectively. The capacity to clean contaminated effluents was not correlated with the surface area of the biosorbents. Surface chemistry analysis indicated that Cd removal is associated with exchange with Ca, and chemisorption involving CdCO3, CdS and CdO groups. This work indicates that some AWBs can be directly (i.e. without pre-treatment or modification) used in bulk to remediate effluents contaminated with heavy metals, without requiring further cost or energy input, making them potentially suitable for low-cost treatment of persistent (e.g. via mine drainage) or acute (e.g. spillages) discharges in rural and other areas

Metale ciężkie w roślinach uprawnych uprawianych w pobliżu dawnych źródeł zanieczyszczeń

The aim of this work is to evaluate the potential influence of three various sources on soil hygiene and plant production in their vicinity. In the soil of the first observed area in the vicinity of the former Nickel Smelter in Sered, the contents of Cd, Ni, Cu and Co were higher than the background values. Agricultural production grown in this area does not pose any risk to human organism with the exception of Cd in barley grain grown in one locality. The soil of the second observed area in the yicinity of Iron Ore Mines in Rudnany in loaded area of Middle Spis, can be evaluated as highly contaminated with As, Cu and Hg. Potatoes are at the highest risk in this area, but determined contents of risky metals in cereals are also higher than the legislatiye limits of the Food Codex (FC) of the Sloyak Republic. In the third observed locality, Zahorska Lowland, in the yicinity of 5 municipal landfills, the determined total Cu, Cd and Ni soil contents were higher than the background yalues and the metal contents in grain of cereals were higher than the legislatiye limits. The results suggest that the old loaded localities present potential danger of risky elements input into the human food chain.Celem pracy było zbadanie wpływu trzech różnych źródeł zanieczyszczeń na jakość gleby oraz produkcję roślinną. Zaobserwowana została zwiększona zawartość Cd, Ni Cu i Co w glebie w okolicy byłej huty niklu. Uprawy rolne na tym terenie nie stanowią jednak zagrożenia dla zdrowia ludzi z powodu stosunkowo małej zawartości metali ciężkich. Wyjątek stanowiło ziarno jęczmienia zawierające wysoki poziom kadmu. Na drugim badanym stanowisku - Kopalnia Rudy Żelaza Rudnany, Środkowy Spisz -stwierdzono dużą zawartość As, Cu i Hg w glebie. Największą ilość metali na tym terenie kumulowały ziemniaki. Ponadto w ziarnach zbóż przekroczone zostały obowiązujące w Republice Słowackiej normy zawartości metali ciężkich. Ostatni z badanych terenów to Nizina Zahorska. Na obszarze tym zbadano zawartość metali w glebie pól położonych w pobliżu pięciu składowisk śmieci. Uzyskane wyniki wskazały zwiększoną zawartość Cu, Cd i Ni w glebie oraz przekroczone limity dla zawartości tych metali w ziarnie zbóż. Przeprowadzone badania wykazały, że dawna emisja metali ciężkich do środowiska nadal stanowi źródło zanieczyszczenia żywności

Factors affecting heavy metals accumulation in potato tubers / Czynniki wpływające na akumulację metali ciężkich w bulwach ziemniaka

Badano wpływ wybranych czynników agrochemicznych na akumulację metali ciężkich w bulwach ziemniaka. Gleby uprawne mogą być zanieczyszczone metalami ciężkimi. Pierwiastki, które występują w glebach w formach biodostępnych (mobilnych) mogą zostać włączone do obiegu biologicznego, mając tym samym negatywny wpływ na jakość plonów i zdrowie konsumentów/ człowieka. W badanych glebach oznaczono całkowitą zawartość: Zn, Cu, Ni, Pb, Cd oraz udział tych pierwiastków w formach mobilnych. Spośród badanych pierwiastków najbardziej mobilnym metalem był ołów, którego zakres zawartości w formach mobilnych wynosił: 0,100-0,295 mg∙kg-1, przekraczając dopuszczalne wartości dla tego pierwiastka. Zawartość ołowiu w ziemniakach wynosiła: 0.244-0.855 mg∙kg-1 FM. Analiza statystyczna wykazała istotną korelację pomiędzy zawartością pierwiastków w formach mobilnych i ich zawartością w ziemniakach oraz między odczynem badanych gleb, a całkowitą zawartością ołowiu w ziemniakach. Nie zaobserwowano istotnej statystycznie korelacji pomiędzy zawartością próchnicy w glebach a zawartością ołowiu w ziemniakac

Changes of Polyphenolic Substances in the Anatomical Parts of Buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench.) during Its Growth Phases

In this study the changes of total polyphenolics in different anatomical parts (stems, leaves, flowers and seeds) of common buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench.) during vegetation period were analysed. The content of total polyphenolics was evaluated in growth phase I (formation of buds), phase II (at the beginning of flowering), phase III (full blossoming) and phase IV (full ripeness). In all growth phases (GP) the stems and leaves were evaluated and statistically significant differences in polyphenolics content between the two parts were confirmed. Statistically significant differences (p < 0.01) in polyphenolics content (in GP II and III) between stems and leaves; and between stems and flowers were found. In flowers an average of 13.8 times higher and in leaves 6 times higher concentration of polyphenolics in comparison with stems was measured. In GP III the content of polyphenolics in common buckwheat was following: flowers > leaves > achene > stems. In flowers an average of 11.9 times higher, in leaves 8.3 times higher and in achenes 5.9 times higher contents of polyphenolics compared with stems were found. In GP III and IV (leaves, achenes, stems) the leaves contained in average 20 times higher and achenes 5.6 times higher polyphenolics than stems

Differences in ability of selected amaranth cultivars to accumulate risky metals / Zróżnicowana zdolność wybranych odmian szarłatu (Amaranhtus) do pobierania i akumulacji metali ciężkich z gleb

Celem przeprowadzonych badań było porównanie stopnia akumulacji metali ciężkich (mogących stanowić ryzyko dla zdrowia ludzi) przez nasiona i biomasę pięciu wybranych odmian uprawnych szarłatu (Golden Giant, Rawa, Annapurna, Oscar Blanco, Koniz). Celem pracy była także ocena zależności pobierania metali ciężkich: gleba-roślina. Stwierdzono, że badane gleby były zanieczyszczone Cd i Pb, których zawartość przekraczała odpowiednio 40% i 10% zawartości wyjściowej oznaczonej w ekstrakcie wody królewskiej i NH4NO. W nasionach Szarłatu wszystkich badanych odmian zawartość Cd i Pb przekraczały dozwolone zawartości tych pierwiastków odpowiednio o 60--100% i 25--200%. W częściach nadziemnych szarłatu zawartość badanych metali była średnio 0,17-12,25 krotnie wyższa niż w nasionach badanych roślin. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że nasiona oraz liście szarłatu wykorzystywane na cele żywnościowe mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia konsumentów, wynikające z wysokich zawartości Cd i Pb. Szarłat posiadając dużą zdolność akumulacji Cd i Pb, poprzez wytwarzanie obfitej biomasy roślinnej może być wykorzystany w celu fitoremediacji gleb. Wyniki potwierdziły zdolność do akumulacji metali ciężkich przez różne odmiany szarłatu nawet z terenów uznawanych za niezanieczyszczon

Differences in ability of selected amaranth cultivars to accumulate risky metals / Zróżnicowana zdolność wybranych odmian szarłatu (Amaranhtus) do pobierania i akumulacji metali ciężkich z gleb

Celem przeprowadzonych badań było porównanie stopnia akumulacji metali ciężkich (mogących stanowić ryzyko dla zdrowia ludzi) przez nasiona i biomasę pięciu wybranych odmian uprawnych szarłatu (Golden Giant, Rawa, Annapurna, Oscar Blanco, Koniz). Celem pracy była także ocena zależności pobierania metali ciężkich: gleba-roślina. Stwierdzono, że badane gleby były zanieczyszczone Cd i Pb, których zawartość przekraczała odpowiednio 40% i 10% zawartości wyjściowej oznaczonej w ekstrakcie wody królewskiej i NH4NO. W nasionach Szarłatu wszystkich badanych odmian zawartość Cd i Pb przekraczały dozwolone zawartości tych pierwiastków odpowiednio o 60--100% i 25--200%. W częściach nadziemnych szarłatu zawartość badanych metali była średnio 0,17-12,25 krotnie wyższa niż w nasionach badanych roślin. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że nasiona oraz liście szarłatu wykorzystywane na cele żywnościowe mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia konsumentów, wynikające z wysokich zawartości Cd i Pb. Szarłat posiadając dużą zdolność akumulacji Cd i Pb, poprzez wytwarzanie obfitej biomasy roślinnej może być wykorzystany w celu fitoremediacji gleb. Wyniki potwierdziły zdolność do akumulacji metali ciężkich przez różne odmiany szarłatu nawet z terenów uznawanych za niezanieczyszczon