Zadanie 3.1. (Dr hab. M. Cyran)

Identyfikacja źródeł genetycznych pszenicy do hodowli odmian pożądanych w produkcji żywności funkcjonalnej przy zastosowaniu nowej metody profilowania makromolekularnego biopolimerów w mikroskali.

Osoba odpowiedzialna (w instytucie badawczym): Dr hab. M. Cyran

CEL:

Celem zadania jest:

1. określenie zmienności parametrów jakościowych i prozdrowotnych ziarna pszenicy, wyodrębnionych z materiałów hodowlanych o wysokiej plenności;
2. zastosowanie metody profilowania makromolekularnego w mikroskali do segregacji arabinoksylanów błonnika pokarmowego pod względem dystrybucji masy cząsteczkowej;
3. identyfikacja form o ultra-wysokich masach cząsteczkowych arabinoksylanów rozpuszczalnego błonnika pokarmowego, odpowiednich do hodowli nowych odmian rekomendowanych dla diabetyków i pacjentów kardiologicznych

UZASADNIENIE:  

Ziarno pszenicy jest jednym z podstawowych źródeł błonnika pokarmowego na świecie o udokumentowanym działaniu przeciwcholesterolowym i przeciwglikemicznym. Zdolność do obniżania poziomu cholesterolu i glukozy we krwi, po spożyciu produktów pszennych, warunkowana jest koncentracją arabinoksylanów rozpuszczalnego błonnika pokarmowego w ziarnie oraz ich cechami strukturalnymi, głównie masą cząsteczkową (długością łańcucha). Opracowano nową metodę separacji i szacowania poziomu mas cząsteczkowych podjednostek arabinoksylanów ziarna pszenicy w mikroskali, stosując zaawansowany system wysokosprawnej chromatografii wykluczania na sitach molekularnych (HPSEC) z czterema detektorami (RI-RALS/LALS-DV-UV). W przeciwieństwie do stosowanej dotychczas analizy zawartości arabinoksylanu ogólnego, pozwala ona na oznaczenie absolutnych mas oraz koncentracji arabinoksylanów wysokocząsteczkowych, podjednostek frakcji ogólnej, kontrolujących efekt przeciwcholesterolowy i przeciwglikemiczny ziarna. Proponujemy powyższą metodę jako bardziej efektywne narzędzie selekcyjne, które pozwoli zweryfikować, czy formy o wysokiej lepkości ekstraktu ziarna posiadają frakcję wysokocząsteczkowych arabinoksylanów, gwarantującą postęp w hodowli odmian pszenicy o szczególnej charakterystyce prozdrowotnej, efektywnej w profilaktyce i leczeniu chorób serca i cukrzycy typu 2.

HARMONOGRAM:

1. ocena ziarna 70 form pszenicy, wyselekcjonowanych przez hodowców, zostanie  ocenione pod względem poziomu lepkości ekstraktu, zawartości polisacharydów rozpuszczalnego błonnika pokarmowego w mikroskali, dystrybucji i wartości absolutnych mas cząsteczkowych podjednostek arabinoksylanów błonnika pokarmowego oraz ich stopnia ekstrahowalności;
2. analiza statystyczna wyników uzyskanych dla 350 analiz;
3. wskazanie form pszenicy o podwyższonej koncentracji wysokocząsteczkowych arabinoksylanów.

Planowane na 2021 r. mierniki:

• liczba form pszenicy użytych w badaniach – 70;
• liczba analiz laboratoryjnych chemicznych lub molekularnych –  350; 
• liczba form pszenicy o podwyższonej koncentracji wysokocząsteczkowych arabinoksylanów –3.