Почему тертая морковь полезнее целой и как наладить коммерческое производство супер-овоща

Поврежденную при уборке урожая морковь можно превратить в полезнейший продукт, доказали ученые. «Раненая» морковь под ультрафиолетовым излучением производит гораздо больше ценных фенольных соединений, чем цельная. Собственно, поэтому детям дома и дают тертую морковь. Однако, процесс можно воспроизвести и в коммерческом производстве, сократив отходы.

Об этом в своей статье рассказывает групп китайских исследователей из Колледжа пищевых наук и инженерии, Технологический университет Цилу (Шаньдунская академия наук), и Шаньдунского профессионального зоотехнического и ветеринарного колледжа.

«Фенольные соединения представляют собой наиболее активный и распространенный класс растительных вторичных метаболитов, которые могут действовать как пищевые антиоксиданты и предотвращать широкий спектр болезней от онкологии до диабета и нейродегенеративные заболевания. – Пишут авторы в статье, опубликованной в журнале Horticulturae 2022 на портале MDPI. - Рекомендуемая суточная потребность в фенольных соединениях оценивается в 1 г, что в 10 раз превышает потребность в витамине С и в 100 раз превышает потребность в витамине Е и каротиноидах соответственно.

Ввиду этого использование подходящих технологий для повышения уровня полифенолов в пищевых растениях полезно для здоровья человека.

За последнее десятилетие многие исследования доказали, что механическое повреждение, возникающее в результате обработки свежесрезанного урожая, запускает биосинтез фенольных компонентов и, таким образом, приводить к увеличению общего содержания фенолов в различных садовых культурах, включая фиолетовый лук, морковь, стеблевой салат и так далее.

Среди этих культур морковь привлекает больше внимания из-за наблюдаемого высокого содержания фенольных соединений (TPC) и была признана модельной системой для дальнейшего изучения того, могут ли другие абиотические стрессы усиливать эту биохимическую реакцию, вызванную раной.

Хорошо известно, что многие подходы, включая гормоны, гербициды, гипероксию, водный стресс и УФ-облучение, могут усиливать накопление фенольных антиоксидантов в поврежденной моркови.

Анализируя эффекты каждой дополнительной стратегии стресса, мы обнаружили, что влияние гормонов кажется ограниченным, так как TPC обработанной этиленом тертой моркови, хранившейся в течение 6 дней при 15 °C, была только в три раза выше исходного значения.

Хотя применение глифосата вызывало большое накопление фенольных профилей в поврежденной моркови, этот пестицид нельзя допускать при обработке пищевых материалов.

Более того, как гипероксия, так и водный стресс привели к значительному увеличению TPC у поврежденной моркови, однако условия их эксплуатации в коммерческом производстве являются недостижимыми.

По сравнению с другими абиотическими стрессами УФ-излучение, особенно УФ-В, выглядит безопасным, простым, дешевым и эффективным способом интенсификации образования фенольных соединений в поврежденной моркови.
Например, измельченная морковь с УФ-В-облучением достигла наивысшего прироста фенолов 498% после 3 дней хранения при 15 °C. Также обнаружено, одиночный эффект УФ-В превосходил одиночный УФ-С или комбинацию УФ-В и УФ-С.
В данном исследовании поврежденную морковь подвергали воздействию различных доз УФ-В света, а затем хранили при 15 °C в течение 2 дней.

Результаты показали, что содержание фенольных соединений в образцах, обработанных 1 кДж кв м УФ-В, было на 415% и 247% выше, чем у целой и поврежденной моркови без обработки соответственно.

Исходя из этого, 1 КДж кв м была выбрана в качестве оптимальной дозы УФ-В-обработки и использована для дальнейшего анализа. Обработка УФ-В значительно повысила активность фермента фенилаланин-аммиак-лиазы (PAL) и содержание фенольных соединений, особенно 3-O-кофеоилхиновой кислоты (3-CQA).

Дифференциально экспрессируемые гены (DEG) были идентифицированы в первичном (шикиматный путь) и вторичном (фенилпропаноидный биосинтез) метаболизмах фенольных соединений. Полученная информация способствует пониманию молекулярного механизма накопления фенолов, индуцированного УФ-излучением, в поврежденной моркови, и может быть использована для повышения уровня диетических полифенолов в поврежденной моркови».