FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1, 57–82, LJUBLJANA 2018 SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE (FAGOPYRUM TATARICUM (L.) GAERTN.) OD SPRAVILA PRIDELKA DO PRIPRAVE KRUHA CHANGES IN THE CONTENT OF RUTIN AND QUERCETIN IN SAMPLES OF TARTARY BUCKWHEAT (FAGOPYRUM TATARICUM (L.) GAERTN.) FROM HARVEST TO THE PREPARATION OF BREAD Lea LUKŠIČ1* & Mateja GERM1 http://dx.doi.org/10.3986/fbg0039 IZVLEČEK Spremembe vsebnosti rutina in kvercetina v vzorcih ta- tarske ajde (Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn.) od spravi- la pridelka do priprave kruha Cilj raziskave je bil ugotoviti vpliv predhodne hidrotermične obdelave zrnja tatarske ajde, mlečno kislinske fermentacije ter priprave in peke na spremembe, dostopnost in vsebnost flavonoidov rutina in kvercetina v vzorcih pri- prave in peke kruhov s kislim testom iz tatarske ajde. Cilj je bil tudi ugotoviti, kakšna je antioksidativna aktivnost v vzorcih priprave in peke kruha iz tatarske ajde in hidrotermično obdelane (HT) tatarske ajde. Vsebnost rutina in kvercetina je bila v vzorcih priprave in peke določena z metodo HPLC, antioksidativna aktivnost pa z metodama PCL in ORACFL. Ugotovili smo, da so predhodna hidrotermična obdelava zrnja, mlečno kislinska fermentaci- ja ter priprava in peka vplivale na vsebnost skupnih flavo- noidov ter vsebnost in pretvorbo rutina v kvercetin v vzor- cih tatarske ajde in HT tatarske ajde. Vsebnost kvercetina se je v vzorcih med postopkom priprave in peke povečevala, med tem ko se je vsebnost rutina zmanjševala. Omenjeni postopki obdelave zrnja in vzorcev priprave in peke so vplivali tudi na spremembe skupne antioksidativne ak- tivnosti vzorcev tatarske ajde in HT tatarske ajde. Pri pred- hodni hidrotermični obdelavi zrnja tatarske ajde se pri naši raziskavi ni pokazal vpliv na vsebnost taninov v vzorcih pri- prave in peke. Dodatek moke oljne kadulje (chie) (Salvia hi- spanica L.) kruhu iz moke tatarske ajde v razmerju (90:10) je vplival na izboljšanje prehranskih lastnosti kruha, kar je bilo izraženo predvsem v povečanju vsebnosti n-3 (omega-3) maščobnih kislin in povečanju skupne antioksidativne ak- tivnosti. Naše ugotovitve so lahko v pomoč pri razvoju kruhov z vsebnostjo snovi, koristnih za zdravje. Ključne besede: (Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn.), ta- tarska ajda, kislo testo, kruhi, rutin, kvercetin 1 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, oddelek za agronomijo - Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana, Slovenija * e-mail: nutridharma@gmail.com ABSTRACT Changes in the content of rutin and quercetin in samples of Tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn.) from harvest to the preparation of bread The goal of this research was to determine how the hy- drothermal conditioning of Tartary buckwheat grain, lactic acid fermentation and process of dough preparation and baking, influence availability and changes in the content of flavonoids, rutin and quercetin and antioxidant activity in baking samples of Tartary buckwheat and hydrothermally treated (HT) Tartary buckwheat. The concentration of rutin and quercetin in baking samples has been determined by HPLC method, while antioxidant activity has been deter- mined by PCL and ORACFL methods. Hydrothermal condi- tioning, lactic acid fermentation and process of dough prep- aration and baking had an impact on the content of total f lavonoids and content and the conversion of rutin into quercetin in baking samples of Tartary buckwheat and HT Tartary buckwheat. The concentration of rutin decreased and the concentration of quercetin increased over the pro- cess of sour bread preparation in samples of Tartary buck- wheat and HT Tartary buckwheat. Changes in antioxidant activity during the baking process were similar in Tartary buckwheat and HT Tartary buckwheat samples. We also found that the hydrothermal conditioning of Tartary buck- wheat grains did not affect the content of tannins in Tartary buckwheat samples. We have established that Tartary buck- wheat sour bread with the addition of chia (Salvia hispanica L.) (90:10) had improved nutritional properties, which were expressed primarily in the increase of the content of n-3 (omega-3) fatty acids and an increase in total antioxidant ac- tivity. Present findings can be useful for the development of breads with improved health-maintaining properties. Key word: Tartary buckwheat, (Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn.), sour bread, rutin, quercetin LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 58 FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 1.1 Izvor tatarske ajde Zaradi vse večje ozaveščenosti o pomembnosti zdrave prehrane se med ljudmi ponovno veča zanimanje za tradicionalne poljščine, ki se jih skoraj več ne upora- blja. Ena izmed takšnih rastlin je tudi tatarska ajda (Fagopyrum tataricum Gaertn.), ki spada v družino dresnovk (Polygonaceae). Izvira iz jugozahodnega dela Kitajske, iz pokrajine Junan, od koder se je posto- pno širila proti severu Kitajske, od tam pa se je verjet- no preko Rusije in Ukrajine razširila v Evropo (Kreft 1995, 2011b). Tatarska ajda se navadno oplodi sama. Od navadne ajde se loči po izrazito zelenem steblu in listih. Cvetno odevalo tatarske ajde je svetlozeleno ali rumenkasto zeleno. Cvetni listi so majhni in ozki, dolgi le 2 do 3 mm. Tudi zrnje tatarske ajde je manjše in bolj zgrbančeno kot zrnje navadne ajde (Kreft 1995). Tatarska ajda uspeva v razmeroma neugodnih okoljskih razmerah, večja vsebnost fenolnih snovi ji omogoča, da je odpornejša proti boleznim in škodljiv- cem (Kreft 1995, 2011a). Zaradi večje vsebnosti fe- nolnih snovi je tatarska ajda tudi bolj strpna na ultra- vijolično sevanje (Gaberščik et al. 2002). Zaradi njene naravne odpornosti na biotske in abiotske de- javnike jo lahko pridelujemo na ekološki način (Kreft 2011b). Tatarska ajda je prav tako bolj odpor- na na mraz kot navadna ajda, kar omogoča njeno pri- delavo na višje ležečih legah in na območjih s hladnej- šo klimo (Sadar 1949). Med leti 1815 in 1816 je tatar- sko ajdo pri nas širil baron Žiga Zois in s tem pomagal zmanjšati lakoto, do katere je prišlo, kot posledica iz- bruha vulkana Tambora v območju Tihega oceana. Vulkanski pepel, ki je leta 1816 prekril nebo, je to leto in naslednja leta zaznamoval kot leta brez poletja (Glaser 1896). Tatarsko ajdo so v preteklosti že pridelovali na Go- renjskem, Dolenjskem in v Zgornje Savinjski dolini (Fabjan et al. 2003). Znano je, da so na Koroškem ta- tarsko ajdo pridelovali še sredi 20. stoletja, celo na nad- morski višini 1200 m. V drugi polovici 20. stoletja so pridelavo tako tatarske, kot navadne ajde začeli opu- ščati, nadomeščati jo je začela koruza, ki ni dopuščala strniščnih posevkov, kot je navadna ajda (Kreft 1995, 2011a). Razlogi za opuščanje setve tatarske ajde so bili tudi zaraščanje hribovitih predelov, kjer je tatarska ajda dobro uspevala, manjši delež moke ter več ostan- kov luščin in otrobov v primerjavi z navadno ajdo ter grenak okus. Znanja ljudi o tem, da je grenak okus zgolj posledica večje vsebnosti flavonoidov, ki so na- ravno prisotni v tatarski ajdi, takrat žal še ni bilo (Kreft 2011a). Okoli leta 1980 so v Sloveniji v celoti opustili pridelavo tatarske ajde. Danes pa se, ne samo pri nas, ampak tudi v drugih evropskih državah, v Luksemburgu, Italiji, Bosni in na Švedskem, pa tudi v azijskih državah, Koreji, na Japonskem in Kitajskem, ponovno veča zanimanje za njeno uporabo, predvsem zaradi visoke vsebnosti zdravju ljudi koristnega meta- bolita rutina. Pridelava tatarske ajde je na teh obmo- čjih zaenkrat še omejena zaradi neznank o njeni učin- koviti pridelavi, s čimer se ukvarja več raziskovalcev (Vombergar et al. 2014). Danes na kmetiji Rangus v okolici Šentjerneja na Dolenjskem pridelajo nekaj tatarske ajde na približno 6 ha površine. Pridelava tatarske ajde je v teh časih sicer še vedno najbolj razširjena v Aziji, predvsem v goratih predelih jugozahodne Kitajske v pokrajini Sečuan, na severu Indije, v Butanu in Nepalu (Fabjan et al. 2003). Najbolj znano območje pridelave tatarske ajde za pre- hrano ljudi v Evropi pa je območje Islek, ki vključuje Westeifel v Nemčiji, severni Luxemburg in del obmo- čja Belgije z nemško govorečimi prebivalci (Bonafa- ccia et al. 2003a). 1.2 Prehranska vrednost tatarske ajde Za prehrano ljudi po svetu uporabljajo navadno ajdo in tatarsko ajdo. Prehranski izdelki iz ajde so na različnih delih sveta poimenovani različno (Bonafaccia et al. 2003a). Nekateri prehranski izdelki, izdelani iz ajdove moke so si kljub temu, da izvirajo iz različnih delov sveta, med seboj zelo podobni. Japonci izdelujejo teste- nine iz ajde, ki jim pravijo »soba«, ajdove testenine iz- delujejo tudi v Italiji in jih imenujejo »pizzoccheri«. Kitajci in Korejci iz ajde izdelujejo rezance in »mačja ušesa«, pripravljajo pa tudi ajdovo kašo in ajdovo pico. Slovenska tradicionalna jed so ajdovi žganci, podobno jed najdemo tudi v Avstriji, tam jo imenujejo »sterz«, in na Japonskem, kjer ji pravijo »soba-gaki«. Prehranski izdelki iz ajde spreminjajo svoje ime glede na območje, v katerem so pripravljeni (Bonafaccia et al. 2003a). Surovo ajdovo zrnje ni užitno, pred uživanjem ga je treba pripraviti, predelati in skuhati. Znanje o tem je tako staro, kot pridelava sama (Kreft 1995, 2011a). Sibirska, turška, kitajska, nora ajda, cojzla, zelena ali grenka ajda so sinonimi za tatarsko ajdo. Odlikuje jo zelo dobra hranilna vrednost (Bonafaccia et al. 2003a, 2003b). V endospermu je predvsem škrob, del katerega je tudi rezistenten škrob, ta funkcijsko deluje kot prehranska vlaknina in upočasnjuje prehod slad- korjev škroba (amiloze in amilopektina) iz prebavil v kri, kar je še posebej pomembno za ljudi z motenim 1 UVOD LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 59FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 procesom uravnavanja krvne glukoze (Skrabanja et al. 2001; Kreft 1995). Tatarsko ajdo so v preteklosti na Kitajskem upora- bljali kot tradicionalno zdravilo za bolnike z diabete- som. Tudi klinične študije so potrdile, da je uživanje tatarske ajde ublažilo simptome sladkorne bolezni tipa I in tipa II ter znižalo vrednosti glukoze v krvi, gliko- ziliranega hemoglobina in glikoziliranih serumskih beljakovin in vplivalo na povečanje sproščanja serum- skega inzulina (Qin & Lun 1992). Beljakovine tatarske ajde imajo uravnoteženo aminokislinsko sestavo in visoko biološko vrednost (Skrabanja et al. 2000; Kreft 1995). V tatarski ajdi ni glutena, zaradi česar je ta rastlina primerna tudi v prehrani bolnikov s celiaki- jo (Vogrinčič et al. 2010; Kocjan Ačko 2015). Tatar- ska ajda vsebuje nekoliko več nasičenih maščobnih kislin in sicer: C16:0 (palmitinske) in C18:0 (stearin- ske) in nekaj manj nenasičenih maščobnih kislin kot navadna ajda (Bonafaccia et al. 2003a). V njenem zrnju so še prehranske vlaknine, nekaj maščob in vita- mini tiamin, riboflavin, niacin in vitamin B6 (Bona- faccia et al. 2003a) ter elementi v sledovih, predvsem cink, železo, krom in selen (Bonafaccia et al. 2003b). Tatarska ajda je bogat vir polifenolov, predvsem flavo- noidov rutina in kvercetina (Fabjan et al. 2003). 1.3 Fenolne snovi Fenolne snovi nastajajo v sekundarnem metabolizmu rastlin. Rastline ščitijo pred negativnimi vplivi UV se- vanja, rastlinskimi boleznimi in škodljivci (Germ 2004). Flavonoidi vplivajo tudi na raven rastlinskega hormona avksina, ki je odgovoren za rast in diferenci- acijo rastlin (Formica & Regelson 1995). Količina antioksidantov v živilih je odvisna od vrste rastline. Vsebnost antioksidantov v rastlinah je genetsko pogo- jena, vplivajo pa tudi okoljski in agrotehnični dejavni- ki (Kreft et al. 2000; Germ 2004). Če so rastline izpo- stavljene povečanemu ultravijoličnemu sevanju se v rastlini začne kopičiti več sekundarnih metabolitov, kar je uravnano preko gensko zasnovane sinteze v ra- stlini. Količina antioksidantov je različna v posame- znih rastlinskih delih, zato je pomembno katere ra- stlinske dele uporabimo v prehrani (Kreft et al. 2000; Gaberščik et al. 2002). Štiri leta trajajoča raziskava na različnih lokacijah v zahodni Kanadi, kjer so pridelo- vali ajdo, je pokazala, da ima mesto pridelave ajde glavni vpliv na variabilnost rutina in vsebnosti flavo- noidov v zrnju ajde. Rastna sezona je imela ključen vpliv na vsebnost flavonoidov v luščinah ajde. Kultivar skupaj z vplivom okolja je vplival na razlike v antioksi- dativni aktivnosti (Oomah et al. 1996). Za flavonoide je bilo ugotovljeno tudi, da se njihova vsebnost v rastli- ni ajde spreminja glede na genotip rastline in razvojno fazo rastline (Zheng et al. 2012; Sakač et al. 2015). Fenolne snovi so sekundarni metaboliti. Te snovi imajo širok spekter lastnosti (Jing et al. 2016). Polife- nolne snovi v moki tatarske ajde so v prosti in vezani obliki, vsebnost teh v prosti obliki je ocenjena na med 48 in 64 % (Sakač et al. 2015). Polifenoli prispevajo 20 % k skupni antioksidativni aktivnosti v navadni ajdi, v tatarski ajdi pa prispevajo kar 85 do 90 % k skupni an- tioksidativni aktivnosti (Morishita et al. 2007). Za antioksidante, ki so v tatarski ajdi, je bilo ugotovljeno, da ugodno vplivajo na delovanje srca in ožilja pri pod- ganah (Ushida et al. 2008). Ugotovili so tudi, da so izvlečki fenolnih snovi iz kaše tatarske ajde v in vitro razmerah zaščitili DNK pred poškodbami hidroksil radikalov (Cao et al. 2008). Prav tako so izvlečki iz moke tatarske ajde, v katerih so polifenoli, povečali vzdržljivost pri fizičnih naporih in zmanjšali tvorbo mlečne kisline in sečnine v mišicah miši (Jin & Wei 2011). 1.4 Flavonoidi V živilih prisotni flavonoidi, ki delujejo kot antioksi- danti, vplivajo na kakovost živil (Runeckles & Krupa 1994) in prispevajo k barvi, teksturi in okusu hrane (Formica & Regelson 1995). Flavonoide uvrščamo v skupino polifenolnih snovi. Ogljikov skelet flavonoi- dov je sestavljen iz 15-ogljikovih atomov (C6–C3–C6). Najdemo jih v številnih rastlinah in živilih. Mlevske frakcije zrnja tatarske ajde so dober vir fenolov in zlasti flavonoidov, v njih so izmerili tudi veliko antioksida- tivno aktivnost (Guo et al. 2012; Lukšič 2013; Cho et al. 2014). V tatarski ajdi sta najbolj zastopana flavonida rutin in kvercetin. V tatarski ajdi so vsebnosti rutina in kvercetina večje kot v navadni ajdi ter večini sadja in zelenjave (Jiang et al. 2007). Vsebnost rutina v moki različnih sort tatarske ajde je bila ocenjena na 6,06 do 18,67 mg/g, vsebnost kvercetina pa na 0,31 do 2,38 mg/g. Vsebnost rutina v moki različnih sort navadne ajde je bila med 0,15 do 1,68 mg/g, kvercetin pa je bil določen le v mokah dveh sort navadne ajde in je znašal med 0,05 in 0,09 mg/g. V mokah drugih sort navadne ajde je bil kvercetin pod mejo detekcije (Qin et al. 2010). Steadman et al. (2001), poročajo, da je vsebnost rutina v zrnju navadne ajde 0,8 do 4,4 g/kg. Manj ruti- na je prisotnega v kaši navadne ajde (0,2 do 0,3 g/kg), več pa v otrobih navadne ajde (0,7 do 0,8 mg/kg). Vseb- nost rutina v zrnju tatarske ajde je kar 300-krat večja in je znašala 81 g/kg. V zrnju tatarske ajde je bila izmerje- na tudi nizka vsebnost kvercetina (Steadman et al. LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 60 FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 2001). Znano je, da kalice navadne ajde vsebujejo šte- vilne flavonoide, kot so orientin, izoorientin, viteksin, izoviteksin, rutin in kvercetin, med tem ko kalice ta- tarske ajde vsebujejo samo rutin (Nam et al. 2015). V kalicah navadne ajde so poleg ostalih šestih pričakova- nih flavonoidov odkrili tudi nov flavonoid, kverce- tin-3-O-robinobiozid. Kalice tatarske ajde so vsebovale rutin kot glavni flavonoid, ostali flavonoidi pa so bili prisotni le v sledovih ali pa je bila njihova vsebnost pod mejo detekcije. Kvercetin-3-O-robinobiozid v kalicah tatarske ajde ni bil določen (Nam et al. 2015). Kreft et al. (2013) so ugotovili, da se večina fenolov nahaja v kotiledonih kalic tatarske ajde in navadne ajde. Liu et al. (2008) pa so ugotovili, da imajo kalice tatarske ajde večjo skupno antioksidativno aktivnost kot kalice na- vadne ajde. Rutin je bil določen v kalicah obeh vrst ajde, vendar je bila njegova vsebnost petkrat večja v kalicah tatarske ajde kot v kalicah navadne ajde. V raziskavi, ki so jo opravili Lee et al. (2016) so ugotovili, da je bilo od vseh flavonoidov v zrnju obeh vrst ajde prisotnega največ rutina, v zrnju tatarske ajde je ta predstavljal kar okoli 90 % skupnih flavonoidov. Kvercetin je bil samo v zrnju tatarske ajde. Vsebnost flavonoidov, predvsem rutina, orientina in epikatehin galata, je vplivala na skupno antioksidativno aktivnost zrnja ajde. Rezultati te raziskave nakazujejo, da antio- ksidativna aktivnost ni le tesno povezana z vsebnostjo flavonoidov, ampak tudi, da različni flavonoidi različ- no prispevajo k skupni antioksidativni aktivnosti zrnja navadne in tatarske ajde (Lee et al. 2016). Glede uživa- nja ajde literatura navaja, da je njeno uživanje varno, in da ima lahko številne pozitivne učinke na zdravje ljudi (Kreft 2016). Flavonoidi so zaradi svojih lastnosti znani kot edinstvene terapevtske molekule (Ganesh- purkar & Saluja 2017). Za flavonoide je bilo ugoto- vljeno, da imajo potencialno lahko antitumorsko, anti- mikrobno, protivnetno in anti-diabetično delovanje (Jing et al. 2016). Flavonoidom iz tatarske ajde pripisu- jejo antigenotoksični potencial (Vogrinčič et al. 2012), vpliv pri zniževanju ravni holesterola in manjšanju količine vnetnih mediatorjev in delovanju na poveča- nje dihalne kapacitete pljuč pri ljudeh (Wieslander et al. 2011) ter zmanjšanje splošne utrujenosti (Wieslan- der et al. 2012). V in vitro razmerah je bil ugotovljen tudi antioksidativen učinek kalic navadne ajde in ta- tarske ajde na človeške jetrne celice (HepG2). Zaznan je bil učinek zmanjšanja proizvodnje znotrajceličnega peroksida in odstranjevanje znotrajceličnih superoksid anionov v celicah HepG2, vendar so se kalice tatarske ajde izkazale kot bolj učinkovite v primerjavi s kalica- mi navadne ajde, kar je najverjetneje posledica večje vsebnosti rutina in kvercetina (Liu et al. 2008). 1.4.1 Rutin Rutin sestavljata flavanol kvercetin in disaharid ruti- noza. V preteklosti je bil znan tudi kot vitamin P ali rutinozid. Vpliv rutina na biološke procese in zdravje je bil predmet številnih raziskav (Formica & Regel- son 1995). Ugotovili so, da ima pozitiven učinek na zmanjšanje krhkosti sten kapilar (Griffith et al. 1944), da ščiti živčne celice v možganih in preprečuje apoptozo (celično smrt) teh celic pri podganah (Khan et al. 2009), pri podganah zmanjšuje tudi napredovanje Alzheimerjeve bolezni (Javed et al. 2012), pri miših ima učinek antidepresiva (Machado et al. 2008) in de- luje protibolečinsko (Selvaraj et al. 2014) V in vitro razmerah je bilo pri preučevanju vpliva rutina na celi- ce bolnikov z reumatoidnim artritisom ugotovljeno tudi antireumatsko delovanje rutina (Ostrakho- vitch & Afanasev 2001). Na živalskih modelih je bil ugotovljen ugoden učinek rutina na prebavni (Abdel Raheem 2010) in respiratorni sistem (Jung et al. 2007). V in vitro razmerah je bil ugotovljen tudi antikancero- gen učinek rutina (Lin et al. 2012; Alonso Castro et al. 2013). Za rutin je bilo ugotovljeno, da deluje antivi- rusno, antibakterijsko in antimikotično (Johann et al. 2011; Araruna e tal. 2012; Carvalho et al. 2013) ter ima še vrsto drugih lastnosti, ki potencialno lahko pri- spevajo k ohranjanju in izboljšanju zdravja (Ganesh- purkar & Saluja 2017). Ugotovljeno je bilo tudi, da je imel rutin, ki so ga v obliki prehranskega dodatka do- dajali ribam (Oreochromis niloticus) protivnetne učin- ke v jetrih rib, kar se je izkazalo v zmanjšanju števila protivnetnih mediatorjev, kot so citokini, TNF (faktor- ji tumorske nekroze) in interlevkini (Zheng et al. 2017). Rutin je imel zaviralen učinek na napredovanje sladkorne bolezni tipa II pri miših in je vplival na po- daljšanje njihove življenjske dobe (Aitken et al. 2017). V poskusu, v katerem so na podganah ugotavljali, kako rutin vpliva na izboljšanje kronične bolezni ledvic in z njo povezanih kardiovaskularnih bolezni, so ugotovili, da je rutin izboljšal delovanje in strukturo ledvic in srca in zmanjšal vrednosti biomarkerjev oksidativnega stresa (Diwan et al. 2017). Za rutin je bilo ugotovljeno, da je pripravek primeren za preprečevanje mikrobiolo- ške okužbe živil, saj je vplival na zmanjšanje nastanka biofilma in zmanjšanje števila kolonij bakterij Escheri- chia coli in Staphylococcus aureus, ki nastajajo na opre- mi, delovnih površinah in hrani med industrijsko pri- pravo hrane (Al-Shabib et al. 2017). 1.4.2 Kvercetin Kvercetin je eden izmed najbolj učinkovitih antioksi- dantov v človeški prehrani (Pfeuffer et al. 2013). Za LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 61FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 kvercetin je bilo, predvsem na živalskih in celičnih modelih ugotovljeno, da ima več potencialnih, za zdravje ugodnih učinkov (Formica & Regelson 1995). Pri podganah so ugotovili, da ima varovalni uči- nek na kardio-vaskularni sistem (Rendig et al. 2001) in da deluje protivnetno (Gardi et al. 2015). Kvercetin se je izkazal tudi kot učinkovito sredstvo za zdravljenje revmatoidnega artritisa pri miših (Haleagrahara et al. 2017) in je bil učinkovit pri preprečevanju poškodb očesne mrežnice zajcev, ki nastajajo kot posledica sve- tlobe (Wang et al. 2017). Za kvercetin je bilo ugotovlje- no, da vzpodbuja delovanje imunskega sistema pri miših (Singh et al. 2017). Dodatek kvercetina kemote- rapevtiku je vplival na zmanjšanje razraščanja in mi- griranja celic raka na prsih v in vitro poskusu (Li et al. 2017). Dodatek kvercetina v krmi je vplival na boljši razvoj foliklov pri samicah kuncev in vplival na izbolj- šanje kakovosti celic razvijajočih se v jajčece (Nasser et al. 2017). 1.5 Tanini Tanini so sekundarni metaboliti rastlin in spadajo v skupino polifenolov. Za njih je značilen močan antio- ksidativni učinek. Najdemo jih v čaju, vinu, sokovih in tudi v ajdi (Gadžo et al. 2010). Zavirajo procese stara- nja in kvarjenja semen. Negativna lastnost taninov pa je njihova inhibicija encimov α-amilaz, ki so potrebni za prebavo škroba. Večje količine taninov vplivajo tudi na prebavljivost aminokislin, močno pa poudarjajo tudi trpek okus v hrani (Luthar 1992). Tanini in vitro delujejo antibakterijsko (Zarin et al. 2016). Za hidrolizirajoče tanine je bilo v in vitro po- skusu ugotovljeno tudi protivirusno delovanje, saj so ti preko zaviranja delitve virusne DNA vplivali na raz- množevanje virusa hepatitisa B (Liu et al. 2016). Tani- nom je mogoče pripisati tudi potencialno antitumor- sko delovanje, saj so imeli v in vitro razmerah citoto- ksično delovanje in povzročili apoptozo kancerogenih celic prsi, črevesja, maternice in jeter (Zarin et al. 2016). Tanini so se izkazali tudi kot možno naravno sredstvo za celjenje okuženih ran pri poskusu na pod- ganah (Su et al. 2016). Za navedene lastnosti polifenolov, rutina in kver- cetina ter taninov do sedaj še ni bilo zbranih dovolj dokazov o vplivu teh snovi na zdravje ljudi, saj je pre- učevanje učinka teh snovi na zdravje potekalo pred- vsem na živalskih in celičnih modelih. Zaradi pomanj- kanja dokazov o vplivu polifenolov, rutina in kverceti- na ter taninov na zdravje ljudi zaenkrat za živila, ki te snovi vsebujejo, še ni mogoče uporabljati zdravstvenih trditev. Zakonodaja v Evropski Uniji namreč predpisu- je, da se zdravstvena trditev na živilih lahko uporablja, če je za živilo oziroma snov v živilu znanstveno doka- zan ugoden vpliv na zdravje človeka. To pomeni da morajo obstajati dokazi, da ima živilo zatrjevan ugo- den učinek na človeka, takšen učinek pa mora biti do- kazan na ljudeh pri ustreznih pogojih (vključno z vidi- ka izbora ciljne skupine in načinom odmerjanja, ki mora biti dosegljiv v okviru pestre in uravnotežene prehrane) (Pravst 2012). Vse zdravstvene trditve v Evropski Uniji morajo biti pred uporabo avtorizirane, pred tem pa so predmet ocene znanstvene utemeljeno- sti s strani Evropske agencije za varnost hrane (EFSA). 1.6 Vpliv topolotne obdelave na pretvorbe in vseb nost rutina in kvercetina V raziskavah poročajo o zmanjšanju vsebnosti rutina in pretvorbi le tega v kvercetin, ki nastaja kot posledica različnih vrst toplotne obdelave izdelkov iz tatarske ajde in navadne ajde. Opazne so tudi spremembe v vsebnosti drugih snovi z antioksidativnim učinkom (Vogrinčič et al. 2010; Zhang et al. 2010; Sakač et al. 2011). Cho in Lee (2015) sta ugotovila, da na spremem- be vsebnosti rutina in ostalih antioksidantov hitro cvr- tje rezancev ni imelo vpliva, med tem, ko je kuhanje povzročilo znatno zmanjšanje vsebnosti rutina v re- zancih, pripravljenih iz pšenične moke in iz z rutinom obogatenega izvečka otrobov tatarske ajde. Jambrec et al. (2015) pa poročajo, da se je v polnozrnatih pšenič- nih rezancih z dodatkom predhodno avtoklavirane (120 °C) moke navadne ajde, pretvorba rutina v kver- cetin zmanjšala. Med kuho teh rezancev pa do pre- tvorbe rutina v kvercetin sploh ni prišlo. Izguba fenol- nih snovi v rezancih z dodatkom ajdove moke je bila v območju kontrolnega vzorca (polnozrnati pšenični re- zanci). V drugi raziskavi so ugotovili, da je namakanje zrn tatarske ajde (40 °C, 12-14 h) vplivalo na zmanjša- nje v zrnju prisotnega deleža škroba in rutina in vpli- valo na povečanje vsebnosti kvercetina, kamferola, iz- okvercitrina, skupnih flavonoidov in fenolnih snovi. Po tem, ko so predhodno namočeno zrnje tatarske ajde obdelali še s paro (100 °C, 40-60 min), se je vsebnost skupnih flavonoidov in skupnih fenolnih snovi še na- prej zmanjševala, medtem ko se je vsebnost rutina v vzorcu zrnja povečala (Quin et al. 2013). Sensoy et al. (2006) poročajo, da praženje ajdove moke ni vplivalo na vsebnost skupnih fenolnih snovi v ajdovi moki. DPPH metoda določanja antioksidativne aktivnosti je sicer pokazala, da je prišlo po praženju ajdove moke (200°C, 10 min) do rahlega zmanjšanja antioksidativne aktivnosti moke ajde, praženje pri 170 °C pa ni vpliva- lo na zmanjšanje antioksidativne aktivnosti. Rezultati LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 62 FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 poskusa nakazujejo, da je optimizacija postopka pre- delave ključna za ohranitev zdravju koristnih snovi v ajdovih izdelkih (Sensoy et al. 2006). 1.7 Kruh s kislim testom (v nadaljevanju krajše »kisli kruh«) Pri sodobni prehrani so ponovno v ospredju prehran- ski izdelki, ki so pripravljeni na tradicionalen način, brez nepotrebnih dodatkov in poleg zanimivega okusa vsebujejo tudi snovi, ki lahko prispevajo k boljšemu zdravju in počutju posameznika (Shahidi 2009; Nio- nelli & Rizzelo 2016). Narašča tudi povpraševanje po izdelkih brez glutena, ne le med osebami s celiakijo, ampak tudi pri ljudeh, ki se uživanju glutena izogibajo zaradi medijske izpostavljenosti glutena kot možne manj zaželene sestavine v prehrani (Mesure et al. 2016, Campo et al. 2016). Temu primerno se vse več pozornosti namenja tudi izboljšanju ponudbe in kako- vosti takšnih prehranskih izdelkov (Masure et al. 2016). Zamenjava moke z glutenom z moko, ki ne vse- buje glutena, za pripravo kruha je velik tehnološki izziv. Gluten ima namreč specifične visko-elastične la- stnosti, ki so ključnega pomena za sposobnost zadrže- vanja vode v testu in sposobnost zadrževanja plinov med fermentacijo testa za kruh (Hager et al. 2012). Zato je bilo veliko prizadevanj usmerjenih v izboljša- nje funkcijskih in senzoričnih lastnosti brezglutenskih kruhov (Alvarez-Jubete et al. 2010; Wronkowska et al. 2010). Ker je kruh osnovno živilo, ki ga veliko ljudi uživa vsak dan, se zaradi naravnanosti sodobnega pre- hranskega trga k bolj tradicionalni kulinariki ponovno povečuje zanimanje za enega najstarejših postopkov priprave kruha s kislo fermentacijo, ki vpliva na izbolj- šanje strukturnih, prehranskih in senzoričnih lastno- sti ter boljšo obstojnost kislega kruha (Gobbetti et al. 2014). Ugotovljeno je bilo, da se je v pšeničnem kruhu, pripravljenem s kislo osnovo iz moke kvinoje, povečala dostopnost beljakovin, vsebnost skupnih fenolov in antioksidativna aktivnost (Rizzello et al. 2016). Mleč- nokislinske bakterije Lactobacillus delbrueckii, ki so jih uporabili pri fermentaciji testa za kisel kruh iz ajde, so vplivale na povečanje skupne vsebnosti fenolnih snovi v ajdovem kislem testu (Gandhi & Dey 2013). Mlečno- kislinska fermentacija pšeničnega kislega kruha z do- datkom moke kvinoje je vplivala tudi na spremembe barve skorje kruha in izboljšala aromo kruha, ki je bil po okusu nekoliko bolj kisel od navadnega pšeničnega kruha (Rizzello et al. 2016). Izvlečki mlečnokislin- skih bakterij iz kitajske tradicionalne osnove za kislo fermentiranje kruha so vplivali na izboljšanje flore črevesja in izboljšanje presnove pri miših (Yang et al. 2016). Rinaldi et al. (2017) poročajo, da je mlečnoki- slinska fermentacija vplivala na zmanjšanje volumna in homogenost sredice, podaljšanje obstojnosti in zni- žanje glikemičnega indeksa kislega kruha iz kostanjeve moke. O vplivu mlečnokislinske fermentacije na zmanjšanje volumna kislega kruha v štirinajstih od dvajsetih vzorcev ječmenovega kislega kruha poročajo tudi Marklinder in sod. (1996). Med tem, ko Ua-Arak in sod. (2017) poročajo, da je mlečnokislinska fermen- tacija prispevala k povečanju volumna kislega kruha in zmanjšanju trdote skorje kruha, vplivala pa je tudi na izboljšanje senzoričnih in kakovostnih parametrov ki- slega kruha iz ajde. Štiri različne vrste mlečnokislin- skih bakterij in njihove kombinacije v zasnovi za fer- mentiranje testa so izboljšale kakovostne parametre pri kislem kruhu kot so vzhajanje kruha, rahlost kruha, vplivale so tudi na barvo in gostoto kruha. V kislih kruhih med postopkom mlečnokislinske fer- mentacije nastajajo različne snovi kot so alkoholi, alde- hidi, estri, ogljikovodiki, ketoni, terpeni, furani in fe- noli. Poročajo, da je mlečnokislinska fermentacija vpli- vala na povečanje vsebnosti prehranskih vlaknin v rženem kislem kruhu (Boskov Hansen et al. 2002). Mlečno kislinske bakterije, ki so proizvajale encim fi- tazo, so s povečanjem vsebnosti organskih kislin med fermentacijo v kislem testu vplivale na zmanjšanje pre- bavljivosti škroba in tako znižale glikemični indeks tega kruha. Zmanjšanje vsebnosti fitatov v kislem kruhu je vplivalo tudi na večjo dostopnost kalcija in cinka v rženem kislem kruhu (Garcia Mantrana et al. 2015). O vplivu mlečnokislinske fermentacije na znižanje glikemičnega indeksa brezglutenskega kislega kruha so poročali tudi Novotni et al. (2012). Mlečnoki- slinske bakterije in kvasovke, prisotne in izolirane iz koruznega kislega testa med fermentacijo in po koncu fermentacije, so vplivale na antimikrobno delovanje kislega testa proti bakterijam Salmonella typhi, Esche- richia coli, Staphylococcus aureus in kvasovkam Asper- gillus flavus. Antimikrobno delovanje je bilo v pozitiv- ni korelaciji z padcem pH med fermentacijo in preteče- nim časom fermentiranja (Edema & Sanni 2008). V raziskavi, v kateri so preučevali senzorične lastnosti kislih kuhov brez glutena iz različnih mešanic moke riža, ajde in etiopskega žita (Eragrostis tef), so ugotovi- li, da je bil grenak okus ajdovega kruha za nekatere okuševalce negativna lastnost, drugi pa so ga ocenili kot tradicionalen okus, ki jih je spominjal na okus po sladu (Campo et al. 2016). V kislih kruhih so odkrili več kot 540 različnih hlapnih snovi, ki prispevajo tudi k večji aromatičnosti in izboljšanemu okusu takšnega kruha (Petel et al. 2017). Ugotovljeno je bilo tudi, da se lahko liofilizirana zasnova za fermentiranje kislega testa iz ajde uporabi neposredno za pripravo brezglu- LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 63FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 tenskega kislega kruha, brez sicer potrebne predhodne fermentacije, ki lahko v primeru uporabe sveže zasno- ve za fermentiranje kislega testa traja tudi nekaj ur (Rozylo et al. 2014). 1.8 Priprava poskusa in spremljanje pretvorb in vsebnosti rutina, kvercetina in drugih snovi z antioksidativnim učinkov v kislih kruhih Ob upoštevanju ugodnih lastnosti flavonoidov, pred- vsem rutina in kvercetina, ter mlečnokislinske fermen- tacije za zdravje in počutje smo se odločili, da bomo spremljali vsebnost in spremembe rutina in kvercetina v vzorcih tatarske ajde od spravila pridelka pa vse do priprave kislega kruha iz moke tatarske ajde. Vsebnost flavonoidov, rutina in kvercetina v navadni in tatarski ajdi je že nekoliko raziskano področje. Manj znano pa je, kako tehnološki postopki priprave jedi iz ajde vpli- vajo na vsebnost, dostopnost in učinkovitost flavonoi- dov v prehranskih izdelkih iz ajde. Neraziskano je tudi razmerje med flavonoidoma tatarske ajde, rutinom in kvercetinom, ki sta v zrnju tatarske ajde v visoki kon- centraciji, in v kolikšni meri se rutin spreminja v kver- cetin. V raziskavi, ki so jo opravili Vogrinčič et al. (2010), so ugotovili, da se med peko kruha, ki so ga pripravili s kvasom iz moke tatarske ajde in mešanega kruha iz moke tatarske ajde in pšenične moke količina polifenolnih snovi, rutina in kvercetina spreminja. Ugotovili so tudi, da je dodatek vode mešanici, ki je vsebovala moko tatarske ajde, med pripravo testa vpli- val na zmanjšanje količina rutina in povečanje količina kvercetina med postopkom priprave kruha (Vogrin- čič et al. 2010). Ugotovljeno je bilo, da so kruhi z do- datkom moke navadne ajde vsebovali več flavonoidov kot sta rutin in kvercetin in so imeli večjo antioksida- tivno aktivnost kot pšenični kruh (Lin et al. 2009). Ko- čevar Glavač et al. (2017) poročajo, da je med peko kruha prišlo do pretvorbe večjega deleža rutina v kver- cetin in da je med pripravo kruha iz moke tatarske ajde prišlo do manjšega znižanja vsebnosti fagopirina, v primerjavi s koncentracijo le tega v zrnju tatarske ajde (Kočevar Glavač et al. 2017). V sklopu raziskave smo od pridelka (zrnje, zmleto v moko) tatarske ajde pa vse do priprave kislega kruha iz moke tatarske ajde spre- mljali, kako na vsebnost, dostopnost in spremembe ru- tina in kvercetina ter antioksidativno aktivnost, vpli- vajo tehnološki postopki, kot so mlečnokislinska fer- mentacija, hidrotermična obdelava zrnja in peka kisle- ga kruha iz tatarske ajde. Ugotavljali smo tudi, kako priprava kislega kruha vpliva na kemijsko sestavo in vsebnost prehranskih snovi v njem. Spremljali smo, kakšen vpliv ima na povečanje prehranske vrednosti in predvsem izboljšanje maščobno kislinske sestave kislih kruhov iz moke tatarske ajde, dodatek moke oljne ka- dulje (chie) (Salvia hispanica L.). Za uporabo tradicio- nalne metode priprave kruhov s kislo fermentacijo smo se odločili tudi na podlagi rezultatov objavljenih razi- skav, ki navajajo, da lahko fermentacija s kislo osnovo poveča vsebnost prehranskih vlaknin in biodostopnost mineralov (Gobbetti et al. 2014; Boskov Hansen et al. 2002). Mikroorganizmi v osnovi za kislo testo lahko tvorijo nekatere nove prehranske sestavine, kot so pep- tidi in drugi derivati aminokislin, in nekatere prebio- tične polisaharide (De Vos 2005). Ugotovljeno je bilo, da lahko proteaze, ki jih v osnovi za kislo testo sprošča- jo kvasovke in encimi selekcioniranih laktobacilov, presnavljajo tudi gluten v pšenični moki (Weiser et al. 2008). V raziskavi, ki so jo opravili Coda et al. (2012), so ugotovili, da mlečnokislinske bakterije, ki so priso- tne v osnovi za kislo testo, omogočajo sproščanje pep- tidov, ki delujejo antioksidativno preko proteolize be- ljakovin v žitih. Pričakujemo, da bodo naše ugotovitve koristne pri pripravi živil z izboljšano prehransko vre- dnostjo in živil, ki ne vsebujejo glutena. 1.8.1 Razvoj kruha brez glutena z večjo vsebnostjo fla- vonoidov in omega-3 maščobnih kislin V poskusu smo uporabili moko iz zrnja tatarske ajde, navadne ajde, oljne kadulje in pšenice (kontrolni vzo- rec). Da bi spremljali spremembe vsebnosti antioksi- dantov in maščobnih kislin od spravila zrnja do pri- prave kislih kruhov, smo vzorčili moke in kisle kruhe, pripravljene iz moke tatarske ajde, navadne ajde in oljne kadulje in različnih mešanic teh vrst moke. Ki- slim kruhom smo določali tudi kemijsko sestavo, spe- cifične volumne (mL/g) ter barvo. Kisle kruhe iz teh štirih vrst moke in njihovih mešanic smo pripravili, da bi v njih preučili spremembe in zastopanost antioksi- dativnih snovi in n-3 alfa linolenske kisline ter pripra- vili kruhe z ugodnejšo prehransko sestavo. 1.8.2 Spremembe koncentracije rutina in kvercetina med pripravo kislega kruha iz ajde V poskus smo vključili moko iz zrnja tatarske ajde in navadne ajde, ki je služila kot kontrolni vzorec. V vzor- cih moke, testa pred fermentacijo, testa po fermentaci- ji, testa pred vzhajanjem, testa po vzhajanju in kislega kruha iz obeh vrst ajde, smo spremljali spremembe vsebnosti rutina in kvercetina ter antioksidativne ak- tivnosti. Namen poskusa je bil določiti, kako se med pripravo in peko kislih kruhov iz moke tatarske ajde spreminja vsebnost rutina in kvercetina ter antioksida- tivna aktivnost. LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 64 FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 1.8.3 Spremembe koncentracije rutina in kvercetina v hidrotermično obdelani tatarski ajdi V poskusu smo uporabili moko iz neobdelane tatarske ajde (kontrolni vzorec) in moko iz hidrotermično ob- delane tatarske ajde. Iz hidrotermično obdelane moke tatarske ajde smo pripravili kisle kruhe. Cilj poskusa je bil določiti, kako na spremembe, vsebnost in dosto- pnost rutina in kvercetina ter antioskidativno aktiv- nost vplivajo mlečnokislinska fermentacija, predho- dna hidrotermična obdelava zrnja in peka. 2 REZULTATI IN RAZPRAVA 2.1 Razvoj kruha brez glutena z večjo vsebnostjo flavonoidov in omega-3 maščobnih kislin kot sestavin z uporabo moke tatarske ajde in moke oljne kadulje Moko oljne kadulje (Salvia hispanica L.), ki vsebuje n-3 alfa linolensko kislino in moki tatarske ajde ter nava- dne ajde, ki imata visoko vsebnost antioksidantov, smo uporabili za pripravo različnih vrst kruhov z name- nom, da bi izboljšali njihovo prehransko vrednost in lastnosti, pomembne za zdravje ljudi. Antioksidativna aktivnost je bila pri vzorcih kruha določena z metoda- ma FRAP in ORAC, medtem, ko je bila vsebnost fenol- nih snovi določena po Folin–Ciocalteau metodi. V vzorcih kislih kruhov smo določali tudi prehransko sestavo in vsebnost maščobnih kislin. Za tatarsko ajdo je bilo v preteklih raziskavah ugotovljeno, da ima ugo- dno prehransko sestavo (Bonafaccia 2003a, 2003b). Njena glavna prednost pred žiti in nepravimi žiti je, da vsebuje veliko flavonoidov, predvsem rutina in kverce- tina, ki pozitivno vplivata na zdravje ljudi (Fabjan et al. 2003, Cao et al. 2008; Wieslander et al. 2011). Za tatarsko ajdo je bilo ugotovljeno tudi, da vsebuje raz- meroma malo nenasičenih maščobnih kislin (Bonafa- ccia et al. 2003a), za katere se v zadnjem času ugota- vlja, da imajo pomembno varovalno vlogo pred na- stankom kroničnih bolezni, kot so hipertenzija, srčno- -žilne bolezni, diabetes in kancerogene bolezni (Pou- dyal et al. 2012). Zrnje rastline oljne kadulje pa vsebu- je veliko nenasičenih maščobnih kislin, predvsem n-3 in n-6 (Jimenez et al. 2010) in je eden najboljših virov alfa linolenske kisline v prehrani (Sargi et al. 2013). Ker so maščobne kisline občutljive na dejavnike okolja kot so svetloba, kisik in toplota in so hitro pokvarljive, njihovo obstojnost pa lahko podaljšajo antioksidanti, smo se odločili, da izkoristimo visoko vsebnost antio- ksidantov v tatarski ajdi in povečano vsebnost ma- ščobnih kislin v zrnju oljne kadulje in pripravimo funkcijske kruhe brez glutena, ki bi bili lahko primerni tudi za bolnike s celiakijo. Da bi ugotovili, kakšen vpliv ima sama priprava, mlečnokislinska fermentacija in temperatura na vsebnost in spremembo za zdravje ugodnih snovi iz moke tatarske ajde in moke oljne ka- dulje, smo iz mešanice obeh mok pripravili kisle kruhe. Skladno s pričakovanji smo ugotovili, da je bila največja vsebnost n-3 maščobnih kislin ugotovljena v kislem kruhu iz moke tatarske ajde in oljne kadulje in v kislem kruhu iz moke navadne ajde in oljne kadulje. Pri ostalih kislih kruhih (100 : 0) in (90 : 10) je bila vsebnost n-3 maščobnih kislin manjša. Razmerje več- krat nenasičenih/ nasičenih maščobnih kislin je bilo večje v vseh kruhih iz mešanice mok ajde in oljne ka- dulje, kot v kruhih, pripravljenih samo iz moke tatar- ske ajde oziroma moke navadne ajde. Podoben vpliv na povečanje razmerja vsebnosti večkrat nenasičenih/ na- sičenih maščobnih kislin v kruhu, pripravljenem iz moke pšenice z dodatkom moke oljne kadulje, sta v raziskavi ugotovili tudi Coelho in Salas-Mellad (2015). Največja vsebnost skupnih fenolnih snovi je bila ugo- tovljena v kislem kruhu tatarske ajde z dodatkom moke oljne kadulje, kar nakazuje na dejstvo, da je poleg ta- tarske ajde oljna kadulja prispevala fenolne snovi v ki- slem kruhu, ki so se po peki kislega kruha tudi ohrani- le. Za zrnje rastline oljne kadulje je bilo namreč ugoto- vljeno, da vsebuje fenolne snovi in ima veliko antioksi- dativno aktivnost (Reyes-Caudillo et al. 2008). V raziskavi Vogrinčič et al. (2010) so opazili, da se je vsebnost skupnih fenolnih snovi povečevala z veča- njem deleža moke tatarske ajde, prisotne v kruhu (Vo- grinčič et al. 2010). Ker je moka tatarske ajde dober vir flavonoidov, smo pričakovano največjo vsebnost skupnih flavonoidov določili v moki tatarske ajde in posledično tudi v kislem kruhu, pripravljenem samo iz moke tatarske ajde. Največja antioksidativna aktivnost je bila določena v mešanem kruhu iz moke tatarske ajde in oljne kadulje, na podlagi tega rezultata lahko sklepamo, da sta tako moka tatarske ajde kot moka oljne kadulje prispevali k skupni antioksidativni aktiv- nosti kislega kruha. Mešanica moke tatarske ajde in oljne kadulje se je izkazala kot zelo ustrezna za pripra- vo kislega kruha, saj se je takšna sestava kislega kruha izkazala kot najboljša v primerjavi s kruhi iz moke ozi- roma iz mešanice drugih mok, uporabljenih za pripra- vo kislih kruhov v našem poskusu. Visoka vsebnost LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 65FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 antioksidantov v tem kruhu ni prispevala zgolj k zašči- ti n-3 maščobnih kislin pred oksidacijo, temveč se je v takšnem kruhu ohranilo tudi veliko antioksidantov. Večja antioksidativna aktivnost tako pripravljenih kruhov je najverjetneje posledica večje vsebnosti sku- pnih antioksidantov v zrnju tatarske ajde in oljne ka- dulje. Tudi Vogrinčič et al. (2010) so v kruhu, ki je vse- boval tatarsko ajdo, določili največjo antioksidativno aktivnost v primerjavi s kruhom, ki je vseboval pšenič- no moko, oziroma mešanico pšenične moke in moke tatarske ajde (Vogrinčič et al. 2010). Ne preseneča niti dejstvo, da je bilo pri moki tatarske ajde več skupnih fenolnih snovi, flavonoidov in večja antioksidativna aktivnost kot v kislem kruhu iz moke tatarske ajde ozi- roma kislem kruhu iz moke tatarske ajde z dodatkom moke oljne kadulje. Tudi pri preteklih raziskavah je bilo namreč ugotovljeno, da termična obdelava moke in izdelkov, ki so vsebovali navadno ali tatarsko ajdo, vpliva na zmanjšanje deleža skupnih fenolov, flavoni- dov in antioksidativno aktivnost teh izdelkov (Zhang et al. 2010; Seansoy et al. 2006; Quin et al. 2013; Vo- grinčič et al. 2010). V poskusu smo ugotavljali prehransko sestavo ki- slih kruhov, saj je to pomemben podatek za potrošni- ke. Ugotovili smo, da je bila vsebnost ogljikovih hidra- tov v moki oljne kadulje za 80 % manjša kot v mokah pšenice in mokah obeh vrst ajde. To je prispevalo tudi k zmanjšanju vsebnosti ogljikovih hidratov v kislih kruhih z dodatkom oljne kadulje. Vsebnost beljakovin je bila v moki oljne kadulje za kar 30 % višja v primer- javi z drugimi vrstami moke. To povečanje pri deležu beljakovin je bilo značilno večje tudi pri kislih kruhih z dodatkom oljne kadulje. Vsebnost maščob je bila prav tako značilno večja v moki oljne kadulje kot v drugih vzorcih moke. Kar 1,5-2 krat večja je bila tudi vsebnost maščob pri kislih kruhih z dodatkom moke oljne ka- dulje. Tudi vsebnost prehranskih vlaknin je bila pri moki oljne kadulje 4-8 krat večja v primerjavi z drugi- mi vzorci moke, predvsem je vsebovala več netopnih vlaknin. Povečan delež prehranskih vlaknin pri moki oljne kadulje je prispeval tudi k povečanju deleža to- pnih in netopnih prehranskih vlaknin kislih kruhov z dodatkom moke oljne kadulje. Prav tako je bilo pri moki oljne kadulje določenega več pepela kot v drugih vzorcih moke, kar je privedlo tudi do značilno višje vsebnosti pepela v kislih kruhih z dodatkom moke oljne kadulje. Vsi izmerjeni rezultati vsebnosti ogljiko- vih hidratov, beljakovin, maščob, prehranskih vlaknin in pepela v vzorcih moke oljne kadulje in mokah obeh vrst ajde so v skladu z ostalimi raziskavami (Bonafa- ccia et al. 2003a; Porras-Loaiza et al. 2013; Qin et al. 2010). Glede na prehransko vrednost lahko druge vrste moke z dodatkom moke oljne kadulje po kakovosti razdelimo v naslednjem vrstnem redu: moka tatarske ajde > moka navadne ajde > pšenična moka. Kljub večjemu deležu maščobe v moki oljne kadu- lje, se kisel kruh z dodatkom te moke po energijski vre- dnosti ni pomembno razlikoval od kislih kruhov, pri- pravljenih iz samo ene vrste moke (100 : 0), ki niso vsebovali moke oljne kadulje. Energijska vrednost ki- slega kruha iz pšenične moke, ki smo jo uporabili kot kontrolni vzorec in moke oljne kadulje, je celo nižja od energijske vrednosti pšeničnega kislega kruha. Manjša energijska vrednost je najverjetneje posledica večjega deleža prehranskih vlaknin v kislih kruhih z dodat- kom oljne kadulje. Ocena prehranskih snovi je prikazala, da so lahko pekovski izdelki, narejeni iz moke tatarske ajde in oljne kadulje, primerni za prehrano oseb s sladkorno boleznijo s čezmerno telesno težo, saj imajo manjšo vsebnost ogljikovih hidratov in večjo vsebnost beljako- vin in prehranskih vlaknin. Glede na dosedanje objave lahko uporaba moke tatarske ajde za pripravo kruha prispeva tudi k zmanjšanju glikemičnega indeksa in inzulinskega indeksa na tri različne načine: s tvorbo neprebavljivega (retrogradiranega) škroba, ki nastaja ob segrevanju moke tatarske ajde (Skrabanja et al. 2001), z zaviranjem prebavnih encimov, kot je amilaza, zaradi proantocianidov v moki ajde in z uravnavanjem inzulinske rezistence preko D-chiro-inositola (Taka- hama et al. 2011). Visoka vsebnost prehranskih vla- knin v kruhu iz moke tatarske ajde in oljne kadulje lahko prispeva k dolgotrajnejši sitosti po zaužitju obro- ka. Pri določanju senzoričnih lastnosti kislih kruhov kot sta specifičen volumen in barva kislega kruha, smo ugotovili, da je bil največji specifični volumen izmer- jen za pšenični kruh (100:0), kar je bilo v skladu z naši- mi pričakovanji in je pogojeno z vsebnostjo glutena v tej moki. Povečanje specifičnega volumna smo ugoto- vili tudi pri vseh vrstah kislih kruhov z dodatkom moke oljne kadulje, vendar to povečanje ni bilo značil- no. Kruhi, pripravljeni iz obeh vrst ajde, so bili inten- zivneje obarvani in temnejši, kar je posledica večje vsebnosti flavonoidov, rutina in kvercetina v teh vr- stah moke (Fujita et al. 2004; Vombergar et al. 2014). 2.2 Pretvorbe rutina in kvercetina med pripra- vo kislega kruha iz ajde Iz moke tatarske ajde (Fagopyrum tataricum) in nava- dne ajde (Fagopyrum esculentum) smo pripravili kisle kruhe, da bi spremljali spremembe in vsebnost rutina in kvercetina, ki nastajajo kot posledica mlečno kislin- ske fermentacije in peke kislega kruha iz obeh vrst ajde. LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 66 FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 Spremljali smo tudi antioksidativno aktivnost. Vseb- nost rutina in kvercetina v vzorcih priprave in peke smo določali z visokotlačno tekočinsko kromatografijo (HPLC). Zasnova za mlečno kislinsko fermentacijo ki- slega testa je vsebovala dve mikrobni kulturi, Lactoba- cillus heilongjiangensis in Pediococcus parvulus. Enako kot pri drugih objavljenih raziskavah (Vo- grinčič et al. 2010; Lin et al. 2009; Kočevar Glavač et al. 2017) je tudi v našem poskusu med mlečnokislin- sko fermentacijo vzorcev testa navadne ajde in tatarske ajde, prišlo do pretvorbe rutina v kvercetin. Moka ta- tarske ajde je vsebovala 14,6 mg/g rutina in 1,9 mg/g kvercetina v suhi snovi. V moki navadne ajde sta bili koncentraciji rutina in kvercetina pod mejo detekcije. Meja detekcije za rutin je bila 1,12 μg/mL in za kverce- tin 1,01 μg/mL. Presenetljiva je ugotovitev, da je bilo v zasnovi za fermentiranje kislega testa rutina 1,54 mg/g in znatno več kvercetina, kar 12,53 mg/g kot v sami moki tatarske ajde. To nakazuje, da so mikroorganiz- mi v zasnovi za fermentiranje za svoj obstoj in rast uporabljali druge snovi in ne flavonoidov. V času raz- gradnje drugih snovi, kot vira energije za mikroorga- nizme, se je koncentracija kvercetina povečevala. Ver- jetno so bakterije za svoj metabolizem porabljale slad- korje, ki so se sproščali po razgradnji rutina. Molekule rutina so se namreč razgrajevale med fermentacijo ki- slega testa. Za zdaj še ni znano, ali je ta razgradnja po- sledica encimov rutinaz, ki so v tatarski ajdi (Yasuda & Nakagawa, 1994; Suzuki et al. 2002), ali encimov, ki jih v procesu fermentacije sproščajo bakterije. Če je razgradnja rutina potekala pod vplivom encimov ruti- naz iz tatarske ajde, to pomeni, da so ti encimi ostali aktivni vsaj 10 ur v razmerah fermentacije kislega testa. Vsebnost kvercetina smo ugotovili v testu pred fer- mentacijo navadne ajde, kar je posledica dodatka za- snove za fermentiranje testa, ki je vseboval moko tatar- ske ajde. Njegova vsebnost se je med postopkom pri- prave in peke pri vzorcih navadne ajde še naprej zna- čilno manjšala, kar je posledica odsotnosti rutina, ki v tem primeru ni bil vir za nastajanje večje vsebnosti kvercetina v vzorcih testa navadne ajde. V kislem testu tatarske ajde je bilo pred fermentacijo manj rutina kot v moki tatarske ajde in kar štirikrat več kvercetina kot v moki te ajde. Višja vsebnost kvercetina v kislem testu je posledica dodatka zasnove za fermentiranje. Priča- kovano je bilo, da bo v testu pred fermentacijo navadne ajde, ki ga sestavlja 35 odstoten delež zasnove za fer- mentiranje testa in 65 odstoten delež moke navadne ajde, 4,5 mg kvercetina (vključno s kvercetinom v mo- lekulah rutina) (Lukšič et al. 2016a). Med procesom fermentacije in vzhajanja testa vzorcev tatarske ajde se je vsebnost rutina značilno zmanjševala, medtem ko se je vsebnost kvercetina v vzorcih testa povečevala, kar nakazuje na to, da se je rutin v procesu fermentacije in vzhajanja testa pretvar- jal v kvercetin. Po peki kislega kruha iz tatarske ajde je rutin popolnoma izginil, prisoten je bil samo kverce- tin. Tako rutin, kot kvercetin sta bila v pečenem kislem kruhu navadne ajde pod mejo detekcije. Ugotovitve so v skladu z ugotovitvami Vogrinčič et al. (2010) in Sakač in et al. (2011). Naše ugotovitve v primerjavi z ugotovi- tvami Vogrinčič et al. (2010) nakazujejo, da razgradnja rutina v kvercetin v kislem testu in kruhu poteka po- dobno kot v kvašenem kruhu. Podobna koncentracija kvercetina je ostala v našem kislem kruhu iz moke ta- tarske ajde (5,1 mg/g), kot v kvašenem kruhu (5,0 mg/g) iz moke tatarske ajde. Med pripravo kislega testa in peko kislega kruha je bil rutin razgrajen v celoti, za razliko od kvašenega kruha, v katerem je ostalo 0,4 mg rutina/g (Vogrinčič et al. 2010). Ugotovili smo, da je količina kvercetina v testu od- visna od začetne količine kvercetina v moki, razgra- dnje rutina v kvercetin in splošne razgradnje kverceti- na v procesu priprave kruha. Manjše koncentracije iz- merjenega kvercetina v kislih kruhih obeh vrst ajde so prav tako lahko posledica vključevanja fenolnih snovi v škrobne strukture, predvsem amilozo, ki med po- stopkom priprave in peke spremeni svojo strukturo in v tem procesu lahko v lastno strukturo vključuje tudi manjše molekule (Škrabanja et al. 2000; Goderis et al. 2014; Ryno et al. 2014). Liu et al. (2015) poročajo tudi, da vročina in povečana vlažnost vplivata na po- večanje sposobnosti vezave vode v škrobna zrna tatar- ske ajde. Ker sta rutin in kvercetin vodotopna (Mo- rand et al. 2000) je mogoče, da sta se med postopkom priprave in peke skupaj z vodo vključila v škrobna zrna ajde. Mogoče je tudi, da ima pH kislega testa vpliv na sproščanje kvercetina. Obstaja pa tudi možnost, da pri visoki koncentraciji flavonoidov v tatarski ajdi, mole- kule ščitijo druga drugo pred razgradnjo. O podobnih ugotovitvah so poročali tudi Vogrinčič et al. (2010), kjer je bil v kvašenem testu in kruhih z majhno zače- tno koncentracijo rutina in kvercetina, rutin v kruhu razgrajen v celoti, v nasprotnem primeru, pa je v kru- hih, kjer je bila začetna koncentracija rutina in kverce- tina večja, približno pol rutina iz testa ostalo prisotne- ga v kislem kruhu. Ker je bila večina molekul rutina razgrajena v procesu fermentacije zasnove za kislo testo in vzhajanja kislega testa, ne moremo oceniti, kaj se je z rutinom dogajalo med peko kislega kruha za razliko od kvašenega testa, v katerem je rutin ostal tudi po peki kruha (Vogrinčič et al. 2010). Kemijska zgradba glikozida je pomembna lastnost, ki vpliva na sposobnost privzema kvercetin glikozida med prebavo (Arts et al. 2004). Poročali so tudi, da se kvercetin iz LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 67FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 prehrane v veliki meri absorbira v živalska tkiva (De Boer et al. 2005). Kvercetin je flavonoid s podobno bi- ološko dostopnostjo in s podobnim vplivom na zdrav- je ljudi kot rutin (Sikder et al. 2014). Ugotovili so, da se rutin v krvni plazmi pojavlja v obliki kvercetina s sledovi kemferola in izorhamnetina. Največja koncen- tracija kvercetina v krvni plazmi se je pri sodelujočih osebah v poskusu pojavila med 4 in 7 urami po preje- mu 500 mg tablete rutina. Količina absorbiranega kvercetina med osebami sodelujočimi v poskusu je bila med 40-220 ng/ml (Boyle et al. 2000). Glede na te ugo- tovitve je pretvorba rutina v kvercetin v kislem kruhu sprejemljiva, saj ima kvercetin pri ljudeh podobno bio- loško dostopnost kot rutin (Sikder et al. 2014). Večja vsebnost kvercetina je tudi dobrodošel dodatek k dru- gim snovem v kislem kruhu, ki imajo pozitiven učinek na zdravje. Z namenom, da bi ugotovili, kaj se med mlečnoki- slinsko ferementacijo in peko kislega kruha iz tatarske ajde in navadne ajde dogaja z ostalimi antioksidanti, smo določali antioksidativno aktivnost vzorcev med pripravo in peko. Antioksidativna aktivnost se je med postopkom priprave kislega kruha iz navadne ajde po- večevala od moke vse do kislega kruha. Ta rezultat je lahko posledica nastajanja novih snovi z antioksidativ- no aktivnostjo, v procesu Maillardove reakcije, med segrevanjem vzorcev priprave in peke (Zhang et al. 2010). V nasprotju s tem je bila največja antioksidativ- na aktivnost v vzorcih tatarske ajde ugotovljena v moki in zasnovi za testo in najnižja v kislem kruhu. To je lahko posledica povezovanja flavonoidov iz tatarske ajde z ostalimi molekulami, nastalimi v Maillardovi ali kakšni drugi reakciji. Podoben padec antioksidativne aktivnosti je bil opažen pri kvašenem kruhu iz moke tatarske ajde (Vogrinčič et al. 2010) ter tudi pri moki tatarske ajde kot posledica različnih vrst termične ob- delave (peke, segrevanja s paro in mikrovalovnega se- grevanja) (Zhang et al. 2010). Vzorci priprave in peke navadne ajde in tatarske ajde se razlikujejo v skupni antioksidativni aktivnosti, vendar molekulska osnova teh razlik za enkrat ostaja neznana in zahteva nadalj- nje raziskovanje. Pri določanju senzoričnih lastnosti kot sta speci- fični volumen in barva kislih kruhov iz tatarske ajde in navadne ajde smo ugotovili, da je bil specifičen volu- men kislega kruha iz moke navadne ajde manjši od specifičnega volumna kislega kruha iz moke tatarske ajde. Takšen rezultat ni presenetljiv, saj sta navadna ajda in tatarska ajda botanično različni vrsti. Odso- tnost glutena v ajdovih mokah pa vpliva na to, da se med vzhajanjem kruha tvori manj ogljikovega dioksi- da in posledično takšen kruh ne vzhaja toliko, kot kruhi, pripravljeni iz moke, ki vsebuje gluten (Houben et al. 2012). Z merjenjem barve kislih kruhov smo po- trdili, da je kisel kruh, pripravljen iz moke tatarske ajde, bolj zelenkasto obarvan od kruha iz moke nava- dne ajde, kar je je lahko posledica višje vsebnosti ruti- na in kvercetina v moki tatarske ajde (Fujita et al. 2004; Vombergar et al. 2014). 2.3 Hidrotermična obdelava tatarske ajde je ovirala pretvorbo rutina v kvercetin Zrnje tatarske ajde smo hidrotermično obdelali, zmleli in iz njega pripravili hidrotermično obdelano (HT) moko. Ugotavljali smo vpliv predhodne hidrotermične obdelave, mlečno kislinske fermentacije in peke na do- stopnost, spremembe in vsebnost flavonoidov, rutina in kvercetina v vzorcih priprave in peke kislega kruha iz HT moke tatarske ajde. Preučevali smo tudi, kako na dostopnost in vsebnost rutina in kvercetina v vzorcih priprave in peke hidrotermično obdelane tatarske ajde, vpliva različen čas ekstrakcije (20 min, 2 h in 8 h). Vsebnost rutina in kvercetina v vzorcih priprave in peke iz HT tatarske ajde je bila izmerjena s HPLC. An- tioksidativna aktivnost vzorcev priprave in peke je bila določena z metodama PCL (photochemiluminescence) in ORAC. V poskusu smo uporabili moko iz zrnja HT tatar- ske ajde in ostale vzorce priprave in peke (testo in kisel kruh) iz HT tatarske ajde. Kot kontrolni vzorec smo uporabili moko predhodno neobdelanega zrnja tatar- ske ajde. Vzorce smo ekstrahirali 20 min, 2 h in 8 h. V neobdelani moki tatarske ajde je bila večina dostopne- ga rutina ekstrahirana že v 20 min, nobenega značilne- ga porasta rutina nismo izmerili po 2 h in 8 h ekstrak- cije. V nobenem od vzorcev HT tatarske ajde pa količi- na rutina ni presegla vsebnosti rutina v neobdelani moki tatarske ajde. V nasprotju z neobdelano moko tatarske ajde je bilo v HT moki tatarske ajde po 20 min izločenega za polovico manj rutina kot v neobdelani moki tatarske ajde, s podaljševanjem časa ekstrakcije (2 h in 8 h) pa je bilo iz moke izločenega več rutina, vendar njegova vsebnost še vedno ni presegla vsebnosti rutina v neobdelani moki tatarske ajde po 20 min eks- trakcije. Meritve kažejo, da med postopkom hidroter- mične obdelave, rutin postane vključen v strukture v moki in tako postane težje dostopen. Med procesom priprave HT zasnove za kislo testo in kislega testa je bilo dostopnega manj rutina v pri- merjavi s HT moko tatarske ajde. V vzorcih testa veči- na rutina ni bila dostopna po 20 min ekstrakcije, ven- dar šele po 2 h oziroma 8 h ekstrakcije. Pojav večje koncentracije kvercetina v testih nakazuje, da se je ne- izločeni del rutina pretvoril v kvercetin. Pretvorba ru- LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 68 FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 tina v kvercetin je pričakovana, saj so v tatarski ajdi encimi, ki so sposobni razgraditi rutin in ga pretvoriti v kvercetin (Yasuda & Nakagawa 1994; Suzuki et al. 2002). Za te encime sicer ni pričakovano, da bi ostali aktivni preko postopka hidrotermične obdelave, ven- dar so ostali v zasnovi za fermentiranje kislega testa in se po tej poti pojavili v testu. V nasprotju z rutinom je bila večina kvercetina iz moke in vzorcev priprave in peke HT tatarske ajde dostopna že po 20 min ekstrak- cije, kar nakazuje na to, da kvercetin ni bil v tolikšni meri vključen v strukture v moki kot rutin. Rutin, do- stopen iz zasnove za testo in testa šele po 8 h ekstrakci- je, je bil očitno tako močno vključen v strukture v moki, da ni bil dostopen niti rutin-razkrajajočim enci- mom. Rutin dostopen po 8 h ekstrakcije je ostal ne- spremenjen in se ni pretvoril v kvercetin v procesu mlečno kislinske fermentacije in vzhajanja testa. V ki- slem kruhu je tako ostalo 2 mg/g rutina in 6 mg/g kver- cetina. Za nobeno drugo metodo priprave kruha iz moke tatarske ajde ni znano, da bi se med postopkom priprave kruha ohranilo toliko rutina. Suzuki et al. (2015) so nedavno poročali o tem, da so ob uporabi tatarske ajde s samo sledovi rutinozidaze pripravili kruh iz mešanice moke te tatarske ajde in pšenice z 0,63 mg/g rutina, kar predstavlja približno 50 % delež ohranjenega rutina v kruhu, v primerjavi z izvorno su- rovino (moko). Wieslander et al. (2011) so poročali o koncentraciji 2,5 mg/g rutina prisotnega v piškotih, pripravljenih iz moke tatarske ajde. Vendar so bila v piškotih kot medij za pripravo testa uporabljena jajca in margarina, peka piškotov pa je bila izvedena nemu- doma po pripravi testa, 12 min pri 185 °C. V piškotih je bil poleg rutina izmerjen tudi kvercetin (1,6 mg/g). V prvi fazi našega poskusa smo ugotovili, da se v kruhu, pripravljenem iz neobdelane moke tatarske ajde v pro- cesu priprave in peke rutin ni ohranil. Poraja pa se vprašanje, na kakšen način je bil rutin v HT tatarski ajdi zaščiten pred pretvorbo v kvercetin. Mogoče je, da se molekule flavonoidov povežejo v komplekse z belja- kovinami ali amilozo (Škrabanja et al. 2000; Tufves- son et al. 2001; Ryno et al. 2014; Goderis et al. 2014). Takšni kompleksi zaščitijo flavonoide in preprečijo nji- hovo ekstrakcijo in poleg tega zmanjšajo prebavljivost amiloze in beljakovin (Škrabanja et al. 1998, 2000). Obstaja tudi možnost, da ob povečani koncentraciji flavonoidov v tatarski ajdi, ti zaščitijo drug drugega pred razgradnjo. O podobnih ugotovitvah so poročali tudi Vogrinčič et al. (2010). Tudi v našem poskusu nas je zanimalo, kaj se med postopkom predhodne hidrotermične obdelave, mleč- nokislinske fermentacije in peke, dogaja z ostalimi an- tioksidanti, zato smo v vzorcih priprave in peke kislega kruha tatarske ajde določali antioksidativno aktivnost. Ugotovili smo, da v procesu priprave kislega kruha iz moke HT tatarske ajde ni bilo značilne razlike med vzorci priprave in peke v antioksidativni aktivnosti, razlika se je pojavila šele pri kislem kruhu, ki je imel značilno manjšo antioksidativno aktivnost v primerja- vi z moko in testom. Na podlagi rezultata lahko skle- pamo, da predhodna termična obdelava in mlečnoki- slinska fermentacija nista vplivali na antioksidativno aktivnost vzorcev priprave in peke tatarske ajde, med- tem ko je imela peka negativen učinek na antioksida- tivno aktivnost kislega kruha. Podobno zmanjšanje antioksidativne aktivnosti je bilo opaženo tudi v po- skusih, kjer smo pripravili kisle kruhe iz neobdelane moke tatarske ajde (Costantini et al. 2014; Lukšič et al. 2016a) in za kvašen kruh iz moke tatarske ajde (Vo- grinčič et al. 2010). 2.4 Primerjava antioksidativne aktivnosti vzorcev priprave in peke iz moke tatarske ajde, HT tatarske ajde in navadne ajde V preglednici 1 smo prikazali primerjavo med antio- ksidativno aktivnostjo v vzorcih priprave in peke ki- slih kruhov iz moke navadne ajde, neobdelane moke tatarske in ajde in HT moke tatarske ajde. Antioksida- tivna aktivnost je med postopkom priprave in peke po- dobno upadala v vzorcih tatarske ajde in HT tatarske ajde. Podoben padec antioksidativne aktivnosti smo opazili tudi med moko in kislim kruhom tatarske ajde v poskusu z neobdelano moko tatarske ajde (Costan- tini et al. 2014). Nasprotno pa se je antioksidativna aktivnost med postopkom priprave in peke v vzorcih navadne ajde v drugem poskusu večala. V prvem po- skusu smo ugotovili podobno zmanjšanje antioksida- tivne aktivnosti pri kislem kruhu navadne ajde, kot pri kislih kruhih tatarske ajde in HT tatarske ajde (Pregle- dnica 1) (Costantini et al. 2014). Razlike v antioksida- tivni aktivnosti med vzorci priprave in peke tatarske ajde, HT tatarske ajde in navadne ajde zahtevajo na- daljnje raziskovanje. Ugotovili smo, da ima kisel kruh, pripravljen iz moke HT tatarske ajde, večjo antioksida- tivno aktivnost od kislega kruha iz moke tatarske ajde (Lukšič et al. 2016a, 2016b). Pri kislem kruhu iz moke navadne ajde smo določili večjo antioksidativno aktiv- nost v primerjavi s kruhoma tatarske ajde in HT tatar- ske ajde (Preglednica 2) (Lukšič et al. 2016a, 2016b). LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 69FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 Preglednica 1: Primerjava antioksidativne aktivnosti (µg/mg troloks ekvivalentov) vzorcev priprave in peke tatarske ajde, hidrotermično obdelane (HT) tatarske ajde in navadne ajde. Podatki so povprečja±standardni odklon (n=4). Izvlečki vzorcev priprave in peke so bili pripravljeni trikrat. Povprečne vrednosti z različno malo tiskano črko v vrstici so značilno različne (P <0,05). ZF, začetek fermentacije; KF, konec fermentacije; ZV, začetek vzhajanja; KV, konec vzhajanja. Table 1: Comparison of antioxidant activity (µg/mg trolox equivalents) of Tartary buckwheat, hydrothermaly conditioned (HT) Tartary buckwheat and common buckwheat baking samples. Data are means ± standard deviation (n=4). Extracts from baking samples were prepared three times. Means with different small letters in a row are significantly different (P < 0.05). ZF, before fermentation; KF, after fermentation; ZV, before rising; KV, after rising. Vzorec ajde Antioksidativna aktivnost (μg/mg troloks ekvivalentov) Moka Osnova za testo ZF Osnova za testo KF Testo ZV Testo KV Kisel kruh Tatarska ajda 88,45±6,70a 76,40±6,55a 73,78±2,36a 66,64±2,03ab 65,64±4,23ab 50,25±21,99b HT Tatarska ajda 82±3a 102±10a 87±8a 92±8a 83±15a 71±3b Navadna ajda 57,54±5,87a 63,42±2,43a 68,58±5,61a 79,66±3,48b 79,53±4,63b 77,15±3,45b Povzeto po (Lukšič et al. 2016a, 2016b). 2.5 Primerjava vsebnosti rutina in kvercetina v vzorcih priprave in peke iz moke tatarske ajde, HT tatarske ajde in navadne ajde V preglednici 2 smo primerjali vsebnost rutina in kvercetina med postopkom priprave in peke kislega kruha v vzorcih priprave in peke iz moke navadne ajde, tatarske ajde in HT tatarske ajde. Ugotovili smo, da sta mlečno kislinska fermentacija in toplotna obde- lava vplivali na pretvorbo rutina v kvercetin pri vzor- cih priprave in peke tatarske ajde, HT tatarske ajde in navadne ajde. Pretvorbe rutina v kvercetin je bila pri vseh vzorcih priprave in peke iz ajde podobna. Vseb- nost rutina je v vseh vzorcih priprave in peke tatarske ajde in HT tatarske ajde upadala preko celotnega po- stopka priprave in peke, od moke do konca vzhajanja testa, po peki pa je bil v kislem kruhu tatarske ajde rutin pod mejo detekcije. Rutin pa se je po peki ohra- nil v kislem kruhu HT tatarske ajde, tega je bilo kar 2 mg/g, kar predstavlja skoraj 1/3 rutina, prisotnega v izvorni surovini, moki. V vseh vzorcih priprave in peke navadne ajde je bil rutin pod mejo detekcije (Pre- glednica 2). V nasprotju z rutinom se je vsebnost kver- cetina v vzorcih tatarske ajde med postopkom pripra- ve kislega kruha povečevala, njegova vsebnost se je nekoliko zmanjšala šele pri kislem kruhu, kar je posle- dica vpliva peke na razgradnjo kvercetina oziroma njegove vključenosti v druge strukture v moki. Pri vzorcih priprave in peke HT tatarske ajde se je vseb- nost kvercetina med postopkom fermentacije osnove za testo povečevala in nekoliko zmanjšala med po- stopkom vzhajanja testa, presenetila pa nas je ugotovi- tev, da je bilo po peki kislega kruha HT tatarske ajde v njem prisotnega več kvercetina kot v surovem testu po vzhajanju. Podobno se je vsebnost kvercetina spremi- njala tudi v vzorcih priprave in peke navadne ajde. Ker je bil kvercetin v moki navadne ajde pod mejo detek- cije, sklepamo, da je večina kvercetina v vzorce osnove za testo in testa prišla iz zasnove za mlečnokislinsko fermentacijo testa. Kvercetina v kislem kruhu nava- dne ajde po peki nismo več ugotovili, kar je pričako- vano, saj je bila njegova vsebnost nižja že v testu po vzhajanju (Preglednica 2). Ugotovili smo, da ima kisel kruh, pripravljen iz moke HT tatarske ajde, večjo vsebnost rutina in kvercetina od kislega kruha iz moke tatarske ajde. V kislem kruhu iz moke navadne ajde se rutin in kvercetin nista ohranila (Preglednica 2). Naše ugotovitve so lahko v pomoč pri pripravi tako imenovanih funkcijskih kruhov z dodatno vsebnostjo zdravju koristnih snovi. LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 70 FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 Preglednica 2: Primerjava vsebnosti rutina in kvercetina (mg/g SM) v vzorcih priprave in peke tatarske ajde, HT tatarske ajde in navadne ajde. Podatki so povprečja±standardni odklon (n=3). Izvlečki vzorcev so bili pripravljeni trikrat. Povprečne vrednosti z različno malo tiskano črko v vrstici so značilno različne (P <0,05). ND, pod mejo detekcije; ZF, začetek fermentacije; KF, konec fermentacije; ZV, začetek vzhajanja; KV, konec vzhajanja; SM, suhe mase. Table 2: Comparison of contents of rutin and quercetin (mg/g DM) in baking samples of Tartary buckwheat, HT Tartary buckwheat and common buckwheat. Data are means ± standard deviation (n=3). Extracts from baking samples were prepared three times. Means with different small letters in a row are significantly different (P < 0.05). ND, data below the detection limit; ZF, before fermentation; KF, after fermentation; ZV, before rising; KV, after rising; DM, dry mass. Vzorec ajde in flavonoid Koncentracija f lavonoidov (mg/g SM) Moka Osnova za testo ZF Osnova za testo KF Testo ZV Testo KV Kisel kruh Rutin Tatarska ajda 14,69 ± 0,84d 3,29±0,09c 2,72±0,11b 2,62±0,09a 2,40±0,12a ND HT Tatarska ajda 7,10±0,21a 2,63±0,06b 1,41±0,04c 2,22±0,03d 1,43±0,10c 2,09±0,06d Navadna ajda ND ND ND ND ND ND Kvercetin Tatarska ajda 1,94 ± 0,79c 8,15±0,10b 8,45±0,75b 8,70±0,40b 8,85±0,27b 5,08±0,40a HT Tatarska ajda 0,53±0,02a 5,35±0,07b 6,40±0,11c 4,57±0,32d 5,37±0,12b 6,17±0,09c Navadna ajda ND 1,49±0,03c 1,26±0,08a 0,72±0,09b 0,75±0,02b ND Povzeto po (Lukšič et al. 2016a, 2016b). 2.6 Določanje vsebnosti taninov v moki nav- adne ajde, tatarske ajde in HT tatarske ajde Tanini so heterogena skupina polifenolov in jih, kot se- kundarne metabolite, najdemo v številnih rastlinah (Falcao & Araujo 2014). Prisotni so v vseh rastlin- skih delih, koreninah, steblih, listih, cvetovih, semenih in plodovih (Santos et al. 2017). Rastline, ki so bolj izpostavljene soncu, lahko vsebujejo več taninov, saj UV-B sevanje vpliva na povečanje vsebnosti taninov v rastlinah (Kreft et al. 2002). Tanini so odgovorni za številne senzorične lastnosti (na primer astrigentnost vina) in prehranske lastnosti rastlinske hrane (Santos et al. 2017). Količino taninov smo določali v vzorcih moke na- vadne ajde, tatarske ajde in hidrotermično obdelane tatarske ajde, ki so bili pripravljeni leta 2012 na kmetiji Rangus na Dolenjskem. Analizirani vzorci moke so bili predhodno liofilizirani in shranjeni v plastični vrečki v hladliniku (5 °C). Tanine smo določali z vani- lin-HCl testom, ki temelji na barvni reakciji, ki v kislih razmerah nastane med ekstrahiranim taninom iz moke in vanilinom (nastane rdeče obarvana raztopi- na) (Luthar 1992). Kot je razvidno iz preglednice 3, smo z analizo vsebnosti taninov v mokah navadne ajde, tatarske ajde in HT tatarske ajde ugotovili, da vsebuje moka nava- dne ajde skoraj za polovico manj taninov kot moka ta- tarske ajde in HT tatarske ajde. V mokah tatarske ajde in HT tatarske ajde v vsebnosti taninov ni bilo razlike, kar kaže, da hidrotermična obdelava zrnja tatarske ajde ni vplivala na vsebnost taninov v moki te ajde. To je lahko posledica dejstva, da se tanini povezujejo v komplekse z beljakovinami in sladkorji (Luthar 1992; Frazier et al. 2010), kar lahko omogoča njihovo večjo obstojnost in odpornost na visoko temperaturo. Ugo- tovitev, da je vsebnost taninov v moki navadne ajde in mokah tatarske ajde in HT tatarske ajde presegla do zdaj izmerjeno vsebnost taninov v otrobih obeh vrst ajde lahko pojasnimo s koncentracijo snovi v posame- znih mlevskih frakcijah (Zhou et al. 2016). Ugotovitev, da je pri tatarski ajdi prisotnih več taninov, kot pri na- vadni ajdi, je skladna z večino do zdaj objavljenih raz- iskav (Gadžo et al. 2010; Lukšič 2013). Preglednica 3: Vsebnost taninov v moki navadne ajde, tatarske ajde in HT tatarske ajde v mg/g. Rezultati so povprečja ± standardni odklon (n=3). Izvlečki vzorcev so bili pripravljeni trikrat. Table 3: Tannin content in common buckwheat, Tartary buckwheat and HT Tartary buckwheat flour (mg/g). Results are averages ± standard deviation (n=3). The extracts of the samples were prepared three times. Vsebnost taninov (mg/g) Navadna ajda Tatarska ajda HT tatarska ajda 32,6±3,8 68,0±10,0 68,1±7,9 LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 71FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 S poskusi smo pridobili pomembne informacije o vplivu mlečnokislinske fermentacije, predhodne hi- drotermične obdelave in priprave ter peke kislega kruha na vsebnost in spremembe rutina in kvercetina ter antioksidativno aktivnost vzorcev priprave in peke tatarske ajde. Prvi med raziskovalci smo ugota- vljali, kaj se z vsebnostjo in pretvorbami rutina in kvercetina ter antioksidativno aktivnostjo dogaja med peko kislih kruhov iz moke tatarske ajde. Prvi smo tudi ugotovili, kako na vsebnost in pretvorbe ru- tina in kvercetina ter antioksidativno aktivnost vpli- va predhodna hidrotermična obdelava zrnja tatarske ajde in kaj se z vsebnostjo in pretvorbami rutina in kvercetina ter antioksidativno aktivnostjo dogaja med pripravo in peko kislih kruhov iz tako obdelane moke. Ravno tako so nove naše ugotovitve o tem, kako hidrotermična obdelava vpliva na vsebnost ta- ninov v zrnju tatarske ajde. Novost so tudi naše ugo- tovitve, da lahko iz mešanice moke tatarske ajde in oljne kadulje pripravimo kisle kruhe z izboljšano pre- hransko vrednostjo, večjo vsebnostjo n-3 maščobnih kislin in izboljšanim razmerjem n-3/n-6 maščobnih kislin ter večjo vsebnostjo skupnih fenolnih snovi in antioksidativno aktivnostjo. Naše ugotovitve prispe- vajo k razumevanju vpliva izbire sestavin, izbire me- tode ter postopka priprave in peke kruhov na vseb- nost snovi, kot so rutin in kvercetin ter ostalih antio- ksidantov. Te ugotovitve prispevajo k razumevanju vpliva izbire sestavin, metode ter postopka priprave in peke kruha na izboljšanje prehranske vrednosti in vsebnosti snovi koristnih za zdravje. Raziskava spod- buja nadaljnje proučevanje vpliva hidrotermične ob- delave vzorcev tatarske ajde na ekstrakcijo rutina in kvercetina ter na njuno spreminjanje pri različnih razmerah temperature in vlažnosti ter pri pripravi različnih izdelkov. 3 POVZETEK Opravili smo temeljne raziskave, ki prispevajo k bolj- šemu poznavanju vpliva mlečno kislinske fermentacije in termične obdelave na vsebnost in spremembe izbra- nih aktivnih sestavin, vse od zrnja, do priprave kislega kruha iz tatarske ajde. V vzorcih moke in kislih kruhov iz mok navadne ajde, tatarske ajde, oljne kadulje in pšenice (kontrolni vzorec) ter različnih mešanic teh mok, smo določali vsebnost prehranskih snovi, vsebnost skupnih fenol- nih snovi in flavonoidov, vsebnost rutina in kvercetina ter antioksidativno aktivnost. Ugotovili smo, da je kombinacija moke tatarske ajde in moke oljne kadulje omogočila pripravo kruha z izboljšanimi funkcijskimi lastnostmi. Kisli kruhi, pripravljeni iz moke pšenice, navadne ajde in tatarske ajde, ki so vsebovali dodatek moke oljne kadulje v razmerju 90 : 10, so vsebovali več beljakovin, netopnih prehranskih vlaknin in n-3 ma- ščobnih kislin ter prispevali k ustreznejšemu razmerju n-6/n-3 maščobnih kislin, ki se je v primerjavi s kislimi kruhi iz obeh vrst ajdove moke (100 : 0), v ajdovih kru- hih z dodatkom oljne kadulje povečalo za 12- do 13- krat. Moka tatarske ajde lahko v kislih kruhih z dodat- kom oljne kadulje prispeva k povečanju deleža večkrat nenasičenih maščobnih kislin, saj lahko zaradi večje vsebnosti antioksidantov delno prepreči oksidacijo teh snovi. Največja vsebnost skupnih fenolnih snovi je bila izmerjena v kislem kruhu tatarske ajde z dodatkom moke oljne kadulje. Največja vsebnost skupnih flavo- noidov je bila ugotovljena v kislem kruhu tatarske ajde. Največja antioksidativna aktivnost pa je bila ugotovlje- na v kislem kruhu iz tatarske ajde z dodatkom oljne kadulje. V tem kislem kruhu je bilo ugotovljeno kar 75-odstotno povečanje vsebnosti skupnih antioksidan- tov v primerjavi s pšeničnim kruhom (100 : 0). Tako moka tatarske ajde, kot moka oljne kadulje ne vsebuje- ta glutena, zato je kruh, pripravljen iz teh dveh vrst moke, primeren tudi za bolnike s celiakijo. V drugem poskusu smo ugotavljali, kako mlečno kislinska fermentacija in peka vplivata na vsebnost in pretvorbe rutina in kvercetina ter antioksidativno ak- tivnost v vzorcih priprave in peke tatarske ajde in na- vadne ajde. Vsebnost in pretvorbe rutina in kvercetina ter antioksidativno aktivnost smo spremljali tekom celotnega postopka priprave kislih kruhov, od moke, testa in vse do kislega kruha. Dokazali smo, da zdru- žen učinek mlečno kislinske fermentacije in peke ohrani kvercetin, vendar ne rutina v kislem kruhu iz moke tatarske ajde. V kislem kruhu iz moke navadne ajde pa sta bila rutin in kvercetin pod mejo detekcije. Med mlečnokislinsko fermentacijo osnove za testo in testa je prihajalo do pretvorbe rutina v kvercetin pri vzorcih priprave in peke tatarske ajde. Za vzorce pri- prave in peke navadne ajde tega ne moremo trditi, saj je bil rutin v vseh vzorcih priprave in peke pod mejo detekcije. Kvercetin se je v vzorcih priprave in peke na- vadne ajde pojavil kot posledica dodatka zasnove za mlečnokislinsko fermentiranje testa, ki je vsebovala moko tatarske ajde. V vzorcih priprave in peke nava- dne ajde se je antioksidativna aktivnost povečevala od moke do zasnove za testo, testa in vse do kislega kruha. LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 72 FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 V nasprotju s temi ugotovitvami pa je bila največja an- tioksidativna aktivnost izmerjena v moki tatarske ajde in testu, najmanjša pa v kislem kruhu. Odkritje, da se kvercetin lahko ohrani v kislem kruhu tatarske ajde, je pomembno iz vidika možnosti potencialne uporabe takšnega kruha kot funkcijskega živila. Molekulske in strukturne razlike v specifičnih volumnih med kislimi kruhi iz moke tatarske ajde in kislimi kruhi iz moke navadne ajde in možen učinek vsebnosti kvercetina na volumen kislega kruha in antioksidativno aktivnost pa so predmet nadaljnih raziskav. Ugotavljali smo tudi kako predhodna hidroter- mična obdelava zrnja, mlečnokislinska fermentacija in peka vplivajo na zastopanost in pretvorbe rutina in kvercetina ter na antioksidativno aktivnost vzorcev priprave in peke HT (hidrotermično obdelane) tatar- ske ajde. Vsebnost in kemijske pretvorbe rutina in kvercetina ter antioksidativno aktivnost smo spremlja- li v vseh vzorcih priprave in peke, od HT moke tatar- ske ajde, testa in vse do kislega kruha iz HT tatarske ajde. Ugotovili smo, da združen učinek hidrotermične obdelave zrnja tatarske ajde in mlečno kislinska fer- mentacija ter peka ohranijo oba flavonoida, rutin in kvercetin v kislem kruhu iz HT moke tatarske ajde. Med mlečno kislinsko fermentacijo testa iz HT moke tatarske ajde je prihajalo do pretvorbe rutina v kverce- tin. Kljub temu se je v kislem kruhu, kot končnem iz- delku, ohranilo 2 mg/g rutina. To je poglavitna razlika v primerjavi z uporabo neobdelane moke tatarske ajde, kjer se je v procesu priprave kislega kruha ves rutin pretvoril v kvercetin. Antioksidativna aktivnost je bila podobna pri vzorcih priprave in peke HT tatarske ajde, značilno manjša antioksidativna aktivnost se je pojavi- la v kislem kruhu šele po peki. Ugotovitev, da rutin in kvercetin ostaneta v kislem kruhu iz HT moke tatarske ajde, je pomembna za nadaljnje razumevanje in razi- skovanje, kako se za zdravje ugodne snovi pretvarjajo in koliko jih ostane v hrani po mlečno kislinski fer- mentaciji in večkratni izpostavljenosti visokim tempe- raturam. Kruh iz HT moke tatarske ajde zaradi ohra- nitve antioksidantov po peki lahko uvrstimo med po- tencialna živila s pozitivnimi lastnostmi za zdravje. 4 SUMMARY The basic research, which would help to improve the understanding of impact of sourdough fermentation and impact of high temperature treatment of Tartary buckwheat on the content and transformation of se- lected active ingredients from grain to final product i.e. sour bread was carried out. In samples of flour and sour bread made from common buckwheat, Tartary buckwheat, chia, wheat and different combinations of these flours, we have ex- amined content of nutritional substances, the total content of phenolic compounds, content of flavonoids, content of rutin and quercetin and antioxidant activi- ty. It was established that the combination of Tartary buckwheat flour and chia flour allows the preparation of bread with improved functional properties. Sour breads with the addition of chia flour also contained more protein, insoluble dietary fiber, ash and especial- ly n-3 fatty acids, and thus more appropriate ratio of n-6/n-3 fatty acids. N-6/n-3 ratio has increased by 12 to 13 times in buckwheat bread with the addition of chia flour (90 : 10) in comparison to sour breads from both types of buckwheat flour (100 : 0). The addition of chia flour contributed to an increase of the proportion of polyunsaturated fatty acids, this may be due to the in- creased levels of antioxidants which maycontribute to prevention of the oxidation of fatty acids. The highest concentration of phenolic compounds has been estab- lished in Tartary buckwheat sour bread with addition of chia flour. The highest content of flavonoids has been determined for Tartary buckwheat sour bread. The highest antioxidant activity has been measured in Tartary buckwheat sour bread with the addition of chia flour. In this type of bread the 75% increase in total antioxidants has been determined, compared to wheat bread (100 : 0). Tartary buckwheat flour and chia flour also do not contain gluten, that is why the bread prepared from these two types of flour is suita- ble also for patients with celiac disease. We have examined the impact of sourdough fer- mentation and baking on the content and transforma- tions of rutin and quercetin as well as on antioxidant activity in Tartary buckwheat and common buckwheat baking samples. The content and transformations of antioxidants during whole baking procedure, from flour, to sourdough and up to sour breads were fol- lowed. In this experiment we have shown that com- bined effect of sourdough fermentation and baking, preserves quercetin, but not rutin in Tartary buck- wheat sour bread. In common buckwheat sour bread, the concentration of rutin and quercetin have been under the detection limit. During Tartary buckwheat sourdough fermentation rutin has been transformed to quercetin. We can not claim this for common buck- wheat baking samples, as rutin has been under detec- LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 73FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 tion limit in all common buckwheat baking samples. Quercetin has most likely entered into these baking samples through addition of sourdough starter, which contained Tartary buckwheat flour. In common buck- wheat baking samples the antioxidant activity have increased from flour, through sourdough preparation and toward final product i.e. sour bread. In contrast to these findings, the maximum antioxidant activity has been established in the Tartary buckwheat flour and dough, and the lowest in the sour bread. The finding that quercetin is maintained in a Tartary buckwheat sour bread is important from the aspect of the poten- tial use of such bread as a functional food. Molecular and structural differences in specific volume between Tartary buckwheat sour bread and common buck- wheat sour bread, and of the potential impact of quercetin on the volume of sour bread and antioxidant activity are the subjects of future research. The impact of preliminary hydrothermal condi- tioning of grain, sourdough fermentation and baking on the content and transformations of rutin and quercetin and also on antioxidant activity in HT (hy- drothermally treated) Tartary buckwheat baking sam- ples were examined. The content and transformations of antioxidants have been followed during the whole baking procedure, from flour, through sourdough and in sour bread samples.We have determined that the combined effect of hydrothermal conditioning of Tar- tary buckwheat grain, sourdough fermentation and baking helps to preserve both flavonoids, rutin and quercetin in HT Tartary buckwheat sour bread. During sourdough fermentation of HT Tartary buckwheat sourdough, there has been a conversion of rutin into quercetin. Despite all, there has been about 2 mg/g of rutin remaining in HT Tartary buckwheat sour bread. This is the main difference compared to the untreated Tartary buckwheat flour in which during the process of preparation of sour bread all rutin has been converted to quercetin. Antioxidant activity has been similar in all HT Tartary buckwheat baking samples, the signifi- cant drop of antioxidant activity has been established in sour bread after baking. The finding that rutin and quercetin remain in sour bread from HT Tartary buck- wheat flour is important for further understanding and research on how health beneficial substances are con- verted and how much of them remain in food after lac- tic acid fermentation and exposure to high tempera- tures. Bread made from HT Tartary buckwheat flour in order to preserve antioxidants can potentially be classi- fied as food with beneficial health properties. ZAHVALA Raziskovalna programa (št. P1-0212 »Biologija rastlin« in P3-0395 «Prehrana in javno zdravje») ter projekta L4-7552 in J4-5524 je sofinancirala Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije iz državnega proračuna. Raziskavo je podpiral EUFORINNO 7 program EU za infrastrukturo EU (RegPot št. 315982). Raziskave, ki smo jih opravili so prejele sredstva iz Ev- ropske skupnosti v okviru projekta ITEM 26220220180: Building Research Centre «AgroBioTech». ACKNOWLEDGEMENTS This study was financed by the Slovenian Research Agency, through programmes P1-0143 “Biology of Plants” (P1-0212) and P3-0395 “Nutrition and Public Health”, and projects L4-7552 and J4-5524, supported by EUFORINNO 7th FP EU Infrastructure Pro- gramme. (RegPot No. 315982). The research leading to these results has received funding from the European Com- munity under project ITEM 26220220180: Building Research Centre “AgroBioTech”. LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 74 FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 LITERATURA-REFERENCES: Abdel Raheem, I. T. 2010: Gastroprotective effect of rutin against indomethacin-induced ulcers in rats. Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology (England) 107: 742–750. doi: 10.1111/j.1742-7843.2010.00568.x. Aitken, J. F., Loomes, K. M., Riba-Garcia, I., Unwin, R. D., Prijic, G., Phillips, A. S., Phillips, A. R. J., Wu, D., Poppitt, S. D., Ding, K., Barran, P. E., Dowsey, A. W. & G. J. S. Cooper, 2017: Rutin suppresses human- -amylin/hIAPP misfolding and oligomer formation in-vitro, and ameliorates diabetes and its impacts in human- -amylin/hIAPP transgenic mice. Biochemical and Biophysical Research Communications (United States) 482: 625–631. doi: 10.1016/j.bbrc.2016.11.083. Alvarez Jubete, L., Arendt, E. K. & E. Galaghe, 2010: Nutritive value of pseudocereals and their increasing use as functional gluten-free ingredients. Trends in Food Science & Technology (England ) 21: 106–113 https://doi. org/10.1016/j.tifs.2009.10.014 Al-Shabib, N. A., Husain, F. M., Ahmad, I., Khan, M. S., Khan, R. A. & J. M. Khan, 2017: Rutin inhibits mono and multi-species biofilm formation by foodborne drug resistant Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Food Control (England) 79: 325–332. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2017.03.004 Alonso Castro, A. J., Dominguez, F. & A. Garcia Carranca , 2013: Rutin exerts antitumor effects on nude mice bearing SW480 tumor. Archives of Medical Research (United States) 44: 346–351. doi: 10.1016/j.arcmed.2013.06.002. Araruna, M. K., Brito, S. A., Morais-Braga, M. F., Santos, K. K., Souza, T. M., Leite, T. R., Costa, J. G. & H. D. Coutinho, 2012: Evaluation of antibiotic & antibiotic modifying activity of pilocarpine & rutin. Indian Journal of Medical Research (India) 135: 252–254. Arts, I.C.W., Sesink, A.L.A., Faassen-Petersa, M. & P. C. H. Hollman, 2004: The type of sugar moiety is a major determinant of the small intestinal uptake and subsequent biliary excretion of dietary quercetin glycosides. British Journal of Nutrition (England) 91: 841–847. doi: 10.1079/BJN20041123 Bialonska, D., Kasimsetty, S. G., Schrader, K. K. & D. Ferreira, 2009: The effect of pomegranate (Punica granatum L.) byproducts and ellagitannins on the growth of human gut bacteria. Journal of Agricultural and Food Chemistry (United States) 57: 8344–8349. doi: 10.1021/jf901931b. Bonafaccia, G., Marocchini, M. & I. Kreft, 2003a: Composition and technological properties of the flour and bran from common and Tartary buckwheat. Food Chemistry (England) 80: 9–15. https://doi.org/10.1016/S0308- 8146(02)00228-5 Bonafaccia, G., Gambelli, L., Fabjan, N. & I. Kreft 2003b: Trace elements in flour and bran from common and tartary buckwheat. Food Chemistry (England) 83: 1–5. https://doi.org/10.1016/S0308-8146(03)00228-0 Boskov Hansen, H., Andersen, M. F., Nielsen, L. M., Back Knudsen, K. E., Meyer, A. S., Christensen, L. P. & A. Hansen, 2002: Changes in dietary fibre, phenolic acids and activity of endogenous enzymes during rye bread making. European Food Research and Technology (Germany) 214: 33–42. doi: 10.1007/s00217-001-0417-6 Boyle, S. B., Dobson, V. L., Duthie, S. J., Hinselwood, D. C., Kyle, J. A. M. & A. R. Collins, 2000: Bioavaila- bility and efficiency of rutin as an antioxidant: a human supplementation study. European Journal of Clinical Nutrition (England) 54: 774–782. Cao, W., Chen, W., Suo, Z. & Y. Yao, 2008: Protective effects of ethanolic exstract of buckwheat groats on DNA damage caused by hydroxyl radicals. Food Research International (Canada) 41: 924–929. https://doi. org/10.1016/j.foodres.2007.10.014 Campo, E., Del Arco, L., Urtasun, L., Oria, R. & A. Ferrer-Mairal, 2016: Impact of sourdough on sensory properties and consumers preference of gluten-free breads enriched with teff flour. Journal of Cereal Science (England) 67: 75–82. doi: 10.1016/j.jcs.2015.09.010 Carvalho, O. V., Botelho, V. V., Ferreira, C. G., Ferreira, H. C., Santos, M. R., Diaz, M. A., Oliveira, T. T., Soares-Martins, J. A., Almeida, M. R. & A. Silva, 2013: In vitro inhibition of canine distemper virus by flavonoids and phenolic acids: implications of structural differences for antiviral design. Research in Veterinary Science (United States) 95: 717–724. doi: 10.1016/j.rvsc.2013.04.013. Cho, Y. J., Bae, Y., E. Inglett, G. E. & S. Lee, 2014: Utilization of tartary buckwheat bran as a source of rutin and its effect on the rheological and antioxidant properties of wheat-based products. Industrial Crops and Products (Netherlands) 61: 211–216. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2014.07.003 Cho, Y. J. & S. Lee, 2015: Extraction of rutin from Tartary buckwheat milling fractions and evaluation of its thermal stability in an instant fried noodle system. Food Chemistry (England) 176: 40–44. doi: 10.1016/j.ind- crop.2014.07.003 LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 75FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 Coda, R., Rizzello, C. G., Pinto, D. & M. Gobbetti, 2012: Selected lactic acid bacteria synthesize antioxidant peptides during sourdough fermentation of cereal flours. Applied and Environmental Microbiology (United States) 78: 1087–1096. doi: 10.1128/AEM.06837-11. Costantini, L., Lukšič, L., Molinari, R., Kreft, I., Bonafaccia, G., Manzi, L. & N. Merendino, 2014: Deve- lopment of gluten-free bread using tartary buckwheat and chia flour rich in flavonoids and omega-3 fatty acids as ingredients. Food Chemistry (England) 165: 232–240. doi: 10.1016/j.foodchem.2014.05.095 De Boer, V.C.J., Dihal, A.A., Van Der Woude, H., Arts, I.C.W., Wolffram, S., Alink, G.M., Rietjens, I.M., Keijer, J. & P. C. Hollman, 2005: Tissue distribution of quercetin in rats and pigs. Journal of Nutrition (Unit- ed States) 135: 1718–1725. doi: 10.1093/jn/138.8.1417 De Vos, W. M., 2005: Frontiers in food biotechnology – fermentations and functionality. Current opinion in Bio- technology (England) 16: 187–189. Diwan, V., Brown, L. & G. C. Gobe, 2017: The flavonoid rutin improves kidney and heart structure and function in an adenine-induced rat model of chronic kidney disease. Journal of Functional Foods (Netherlands) 33: 85–93. doi: 10.1016/j.jff.2017.03.012 Edema, M. O. & A. I. Sanni, 2008: Functional properties of selected starter cultures for sour maize bread. Food Microbiology (Netherlands) 25: 616–625. doi: 10.1016/j.fm.2007.12.006. Fabjan, N., Rode, J., Košir, I. J., Wang, Z., Zhang, Z. & I. Kreft, 2003: Tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum Gaertn.) as a source of dietary rutin and quercitrin. Journal of Agricultural and Food Chemistry (United Sates)51: 6452–6455. doi: 10.1021/jf034543e Falcao, L. & E. M. Araujo, 2014: Application of ATR-FTIR spectroscopy to the analysis of tannins in historic le- athers: the case study of the upholstery from the 19th century Portuguese Royal Train. Vibrational Spectroscopy (Netherlands) 74: 98–103. doi: 10.1016/j.vibspec.2014.08.001 Formica, J. V. & W. Regelson, 1995: Review of the biology of quercetin and related bioflavonoids. Food and Chemical Toxicology (England) 33: 1061–1080. https://doi.org/10.1016/0278-6915(95)00077-1 Fujita, K., Inoue, N., Hagiwara, S., Yang, Z., Kato, M. & M. Hagiwara, 2004: Relationship between antioxi- dant activity and flour and hull color in Tartary buckwheat. Fagopyrum (Slovenia) 21: 51–57. Gaberščik, A., Vončina, M., Trošt Sedej, T., Germ, M. & L. O. BjŐRn, 2002: Growth and production of buckw- heat (Fagopyrum esculentum) treated with reduced, ambient, and enhanced UV-B radiation. Journal of Photo- chemistry and Photobiology (Switzerland) 66: 30–36 doi: 10.1016/S1011-1344(01)00272-X Gadžo, D., Djikić, M., Gavrić, T. & P. Štrekelj, 2010: Comparison of tannin concentration in young plants of common and tartary buckwheat. Acta agriculturae Slovenica (Slovenia) 95: 75–78. Gandhi, A. & G. Dey, 2013: Fermentation responses and in vitro radical scavenging activities of Fagopyrum esculen- tum. International Journal of Food Science and Nutrition (England) 64: 53–57. doi: 10.3109/09637486.2012.710891 Ganeshpurkar, A. & A. K. Saluja, 2017: The pharmacological potential of rutin. Saudi Pharmaceutical Journal (Saudi Arabia) 25: 149–164. doi: 10.1016/j.jsps.2016.04.025. Garcia Mantrana, I., Monedero, V. & M. Haros, 2015: Myo-inositol hexakisphosphate degradation by Bifido- bacterium pseudocatenulatum ATCC 27919 improves mineral availability of high fibre rye-wheat sour bread. Food Chemistry (England) 178: 267–275. doi: 10.1016/j.foodchem.2015.01.099. Gardi, C., Bauerova, K., Stringa, B., Kuncirova, V., Slovak, L., Ponist, S., Drafi, F., Bezakova, L., Tedesco, I., Acquaviva, A., Bilotto, S. & G. L. Russo, 2015: Quercetin reduced inflammation and increased antioxidant defense in rat adjuvant arthritis. Archives of Biochemistry and Biophysics (United States) 583: 150–157. doi: 10.1016/j.abb.2015.08.008. Germ M., 2004: Environmental factors stimulate synthesis of protective substances in buckwheat, V: Proceedings of the 9th International Symposium on Buckwheat, Prague (Czech Republic) 2004: 55–60. Glaser, K., 1896: Zgodovina slovenskega slovstva, II. zvezek III. Vpliv nemškega in češkega slovstva; domači pospe- ševatelji. Ljubljana, Slovenska matica, (Slovenia) 1317 str. https://archive.org/details/zgodovinaslovens02glas (5. okt. 2017). Gobbetti, M., Rizzello, C.G., Di Cagno, R. & M. De Angelis, 2014: How the sourdough may affect the functional features of leavened baked goods. Food Microbiology (Netherlands) 37: 30–40. doi: 10.1016/j.fm.2013.04.012. Goderis, B., Putseys, A., Gommes, C.J., Bosmans, G.M. & J. A. Delcour, 2014: The structure and thermal stabi- lity of amylose-lipid complexes: a case study on amylose-glycerol monostearate. Crystal Growth and Design (United States) 14, 7: 3221–3233. doi: 10.1021/cg4016355 Griffith, J. O., Couch, J. F. & M. A. Lindauer, 1944: Effect of rutin on increased capillary fragility in man. Pro- LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 76 FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 ceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine (United States) 55: 228. doi: 10.3181/00379727- 55-14532 Guo, X. D., Wu, C. S., Ma, Y. J., Parry, J., Xu, Y. Y., Liu, H. & M.Wang, 2012: Comparison of milling fractions of tartary buckwheat for their phenolics and antioxidant properties. Food Research International (Canada) 49: 53–59. doi: 10.1016/j.foodres.2012.07.019 Haleagrahara, N., Hernandeza, S. M., Alim, M. A., Hayes, L., Bird, G. & N. Ketheesan, 2017: Therapeutic effect of quercetin in collagen-induced arthritis. Biomedicine & Pharmacotherapy (France) 90: 38–46. doi: 10.1016/j.biopha.2017.03.026. Houben, A., Hochstotter, A. & T. Becker, 2012. Possibilities to increase the quality in gluten-free bread production: an overview. European Food Research and Technology (Germany) 235: 195–208. doi: 10.1007/s00217-012-1720-0 Jambrec, D., Sakač, M., Mipan, A., Mandić, A. & M. Pestorić, 2015: Effect of autoclaving and cooking on phe- nolic compounds in buckwheat-enriched whole wheat tagliatelle. Journal of Cereal Science (England) 66: 1–9. doi: 10.1016/j.jcs.2015.09.004 Javed, H., Khan, M. M., Ahmad, A., Vaibhav, K., Ahmad, M. E., Ashafaq, M., Islam, F., Siddiqui, M. S. & M. M. Safhi, 2012: Rutin prevents cognitive impairments by ameliorating oxidative stress and neuroinflammation in rat model of sporadic dementia of Alzheimer type. Neuroscience (United States) 17: 340–352. doi: 10.1016/j. neuroscience.2012.02.046. Jimenez, F. E. G., Beltrán-Orozco, M. C. & V. M. G. Martínez, 2010: The antioxidant capacity and phenolic content of chía’s (Salvia hispanica L.) integral seed and oil. V: Journal of Biotechnology (Netherlands). Special Abstract. Beltran-Orozco C., Vargas Martínez G. (ur.) 315 str. https://www.deepdyve.com/lp/elsevier/the-an- tioxidant-capacity-and-phenolic-content-of-ch-a-s-salvia-hisp-KTl1MeJLSa (5 Jin, H. M. & P. Wei, 2011: Anti-fatigue properties of tartary buckwheat extracts in mice. International Journal of Molecular Science (Switzerland) 12: 4770–4780. doi: 10.3390/ijms12084770. Jiang, P., Burczynski, F., Campbell, C., Pierce, G., Austia, J. A. & C. J. Briggs, 2007: Rutin and flavonoid con- tent in three buckwheat species Fagopyrum esculentum, F. tataricum and F. homotropicum and their protective effect against lipid peroxidation. Food Research International (Canada) 40: 356–364. doi: 10.1016/j. foodres.2006.10.009 Jing, R., Li, H. Q., Hu, C. L., Jiang, Y. P., Qin, L. P. & C. J. Zheng, 2016: Phytochemical and pharmacological pro- files of three Fagopyrum buckwheats. International Journal of Molecular Sciences (Switzerland) 17: 589, doi:10.3390/ijms17040589: 20 str. doi: 10.3390/ijms17040589. Johann, S., Mendes, B. G., Missau, F. C., Rezende, M. A. & M. G. Pizzollati, 2011: Antifungal activity of five species of Polygala. Brazilian Journal of Microbiology (Brazil) 42: 1065–1075. doi: 10.1590/S1517- 83822011000300027 Jung, C. H., Lee, J. Y., Cho, C. H. & C. J. Kim, 2007: Anti-asthmatic action of quercetin and rutin in conscious gu- inea-pigs challenged with aerosolized ovalbumin. Archives of Pharmacal Research (South Korea) 30: 1599–1607. doi: 10.1007/BF02977330 Khan, M. M., Ahmad, A., Ishrat, T., Khuwaya, G., Sriwastawa, P., Khan, M. B., Raza, S. S., Javed, H.,Vaibhav, K., Khan, A. & F. Islam, 2009: Rutin protects the neural damage induced by transient focal ischemia in rats. Brain Research (Netherlands) 1292: 123–135. doi: 10.1016/j.brainres.2009.07.026. Kočevar Glavač, N., Stojilkovski, K., Kreft, S., Park, C. H. & I. Kreft, 2017: Determination of fagopyrins, rutin, and quercetin in Tartary buckwheat products. LWT - Food Science and Technology (England) 79: 423– 427 https://doi.org/10.1016/j.lwt.2017.01.068 Kocjan AČko, D., 2015: Ajda. V: Poljščine, pridelava in uporaba. Založba Kmečki glas (Slovenia) 192 str. Kreft, I., 1995: Ajda. Ljubljana, ČZD Kmečki glas (Slovenia) 112 str. Kreft, I., Škrabanja, V. & G. Bonafaccia, 2000: Temelji prehranskih in biotskih vplivov antioksidantov. V: Anti- oksidanti v živilstvu, 20. Bitenčevi živilski dnevi 2000. Ljubljana, Biotehniška fakulteta, oddelek za živilstvo (Slovenia) 33–37. Kreft, I., 2011a: Tatarska ajda (Fagopyrum tataricum). Ljubljana, Biotehniška fakulteta (Slovenia) 4 str. Kreft, I., 2011b: Ajda (Fagopyrum esculentum). Ljubljana, Biotehniška fakulteta (Slovenia) 4 str. Kreft, S., Janež, D. & I. Kreft, 2013: The content of fagopyrin and polyphenols in common and tartary buckwheat sprouts. Acta Pharmaceutica (Croatia) 63: 553–560. doi: 10.2478/acph-2013-0031. Kreft, M., 2016: Buckwheat phenolic metabolites in health and disease. Nutrition Research Reviews (England) 29: 30–39. doi: 10.1017/S0954422415000190. LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 77FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 Lee, L. S., Choi, E. J., Kim, C. H., Sung, J. M., Kim, Y. B., Seo, D. H., Choi, H. W., Choi, Y. S., Kum, J. S. & J. D. Park, 2016: Contribution of flavonoids to the antioxidant properties of common and tartary buckwheat. Journal of Cereal Science (England) 68: 181–186. doi: 10.1016/j.jcs.2015.07.005. Li, J., Zhang, J., Wang, Y., Liang, X., Wusiman, Z., Yin, Y. & Q. Shen, 2017: Synergistic inhibition of migration and invasion of breast cancer cells by dual docetaxel/quercetin-loaded nanoparticles via Akt/MMP-9 pathway. International Journal of Pharmaceutics (Netherlands) 523: 300–309. doi: 10.1016/j.ijpharm.2017.03.040. Lin, L. Y., Liu, H. M., Yu, Y. W., Lin, S. D. & J. L. Mau, 2009: Quality and antioxidant property of buckwheat en- hanced wheat bread. Food Chemistry (England) 112: 987–991. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.07.022 Lin, J. P., Yang, J. S., Lin, J. J., Ali, K. C., Lu, H. F., Ma, C. Y., Sai Chuen Wu, R., Wu K. C., Chuen, F. S., Gibson Wood W. & J. G. Chung, 2012: Rutin inhibits human leukemia tumor growth in a murine xenograft model in vivo. Environmental Toxicology (Netherlands) 27: 480–484. doi: 10.1002/tox.20662. Liu, C., Cai, D., Zhang, L., Tang, W., Yan, R., Guo, H. & X. Chen, 2016: Identification of hydrolyzable tannins (punicalagin, punicalin and geraniin) as novel inhibitors of hepatitis B virus covalently closed circular DNA. Antiviral Research (Netherlands) 134: 97–107. doi: 10.1016/j.antiviral.2016.08.026 Liu, H., Lv, M., Peng, Q., Shan, F. & M. Wan, 2015: Physicochemical and textural properties of tartary buckwheat starch after heat–moisture treatment at different moisture levels. Sarch: Biosynthesis, Nutrition, Biomedical (Germany) 67: 276–284. doi: 10.1002/star.201400143 Liu, C. L., Chen, Y. S., Yang, J. H. & B. H. Chiang, 2008: Antioxidant activity of tartary (Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn.) and common (Fagopyrum esculentum Moench) buckwheat sprouts. Journal of Agricultural and Food Chemistry (United Satates) 56: 173–178. doi: 10.1021/jf072347s Lukšič, L., 2013: Antioksidativni potencial otrobov pire, navadne in tatarske ajde. Acta agriculturae Slovenica (Slo- venia)101: 167–177. Lukšič, L., Bonafaccia, G., Timoracka, M., Vollmannova, A., Trček, J., Koželj Nyambe, T., Melini, V., Ac- quistucci, R., Germ, M. & I. Kreft, 2016a: Rutin and quercetin transformation during preparation of buckw- heat sourdough bread. Journal of Cereal Science (England) 69: 71–76. doi: 10.1016/j.jcs.2016.02.011 Lukšič, L., Arvay, J., Vollmannova, A., Toth, T., Škrabanja, V., Trček, J., Germ, M. & I. Kreft, 2016b: Hy- drothermal treatment of Tartary buckwheat grain hinders the transformation of rutin to quercetin. Journal of Cereal Science (England) 72: 131–134. doi: 10.1016/j.jcs.2016.10.009 Luthar, Z., 1992: Tanini v semenih navadne in tatarske ajde (Fagopyrum esculentum Moench in F. tataricum Ga- ertn.). Zbornik Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani (Slovenia) 59: 55–62 Luthar, Z. & I. Kreft, 1999: Influence of temperature on tannin content in different ripening phases of buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) seeds. Fagopyrum (Slovenia) 16: 61-65. Machado, D. G., Bettio, L. E., Cunha, M. P., Santos, A. R., Pizzolatti, M. G., Brighente, I. M. & A. L. Rod- rigues, 2008: Antidepressant-like effect of rutin isolated from the ethanolic extract from Schinus molle L. in mice: evidence for the involvement of the serotonergic and noradrenergic systems. European Journal of Pharma- cology (Netherlands) 587: 163–168. doi: 10.1016/j.ejphar.2008.03.021. Marklinder, I., Johansson, L., Haglund, A., Nagel-Held, B. & W. Seibelb, 1996: Effects of flour from different barley varieties on barley sourdough bread. Food Quality and Preference (England) 7: 275–284. doi: 10.1016/ S0950-3293(96)00033-X Masure, H. G., Fierens, E. & J. A. Delcour, 2016: Current and forward looking experimental approaches in glu- ten-free bread making research. Journal of Cereal Science (England) 67: 92–111. doi: 10.1016/j.jcs.2015.09.009 Morand, C., Manach, C., Crespy, V. & C. Remesy, 2000: Respective bioavailability of quercetin aglycone and its glycosides in a rat model. Biofactors (Netherlands) 12:169–174. doi: 10.1002/biof.5520120127 Morishita, T., Yamaguchi, H. & K. Degi, 2007: The contribution of polyphenols to antioxidative activity in com- mon buckwheat and tartary buckwheat grain. Plant Production Science (Japan) 10: 99–104. doi: 10.1626/ pps.10.99 Nam, T. G., Lee, S. M., Park, J. H., Kim, D. O., Baek, N. & S. H. Eom, 2015: Flavonoid analysis of buckwheat sprouts. Food Chemistry (England) 170: 97–101. doi: 10.1016/j.foodchem.2014.08.067. Nasser, Z., Ahmad, E., Epikmen, E. T., Ucan, U., Boyacioglu, M. & M. Akosy, 2017: Quercetin supplemented diet improves follicular development, oocyte quality, and reduces ovarian apoptosis in rabbits during summer heat stress. Theriogenology (United States) 96:136–141. Nionelli, L. C. G. Rizzello, 2016: Sourdough based biotechnologies for the production of gluten-free foods. Foods, 5, (3), 65; doi:10.3390/foods5030065: 14 str. LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 78 FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 Novotni, D., Cukelj, N., Smerdel, B., Bituh, M., Dujmic, F. & D. Duska Curic, 2012: Glycemic index and fir- ming kinetics of partially baked frozen gluten-free bread with sourdough. Journal of Cereal Science (England) 55:120–125. doi: 10.1016/j.theriogenology.2017.03.029. Oomah, D. & G. Mazza, 1996: Flavonoids and antioxidative activities in buckwheat. Journal of Agricultural and Food Chemistry (United Sates) 44: 1746–1750. doi: 10.1021/jf9508357 Ostrakhovitch, E. A. & I. B. Afanasev, 2001: Oxidative stress in rheumatoid arthritis leukocytes: suppression by rutin and other antioxidants and chelators. Biochemical Pharmacology (England) 62: 743–746. https://doi. org/10.1016/S0006-2952(01)00707-9 Petel, C., Onno B. & C. Prost, 2017: Sourdough volatile compounds and their contribution to bread: A review. Trends in Food Science & Technology (England) 59: 105–123. doi: 10.1016/j.tifs.2016.10.015 Pfeuffer, M., Auinger, A., Bley, U., Kraus Stijanowic, I., Laue C., Winkler, P., Rufer, C. E., Frank, J., BÖsch Saadatmandi, C., Rimbach G. & J. Schrezenmeir, 2013: Effect of quercetin on traits of the metabolic syndrome, endothelial function and inflammation in men with different APOE isoforms. Nutrition, Metabolism & Cardiovascular Dieseases (Netherlands) 23: 403–409. doi: 10.1016/j.numecd.2011.08.010 Porras Loaiza, P., Jiménez Munguía, M. T., Sosa Morales, M. E., Palou, E. & A. LÓpez Malo, 2013: Physical properties, chemical characterization and fatty acid composition of Mexican chia (Salvia hispanica L.) seeds. International Journal of Food Science and Technology (England) 49: 1–7. doi: 10.1111/ijfs.12339 Poudyal, H., Panchal, S. K., Waanders, J., Ward, L. & L. Brown, 2012: Lipid redistribution by a-linolenic acid- -rich chia seed inhibits stearoyl-CoA desaturase-1 and induces cardiac and hepatic protection in diet-induced obese rats. Journal of Nutritional Biochemistry (United States) 23, 153–162. doi: 10.1016/j.jnutbio.2010.11.011 Pravst, I., 2012: Functional Foods in Europe: A Focus on Health Claims, Scientific, Health and Social Aspects of the Food Industry. Dr. Benjamin Valdez (Ed.), InTech, doi: 10.5772/31057. Available from: https://www.intecho- pen.com/books/scientific-health-and-social-aspects-of-the-food-industry/functional-foods-in-europe-a-fo- cus-on-health-claims Qin, P., Wang, Q., Shan, F., Hou, Z. & G. Ren, 2010: Nutritional composition and flavonoids content of flour from different buckwheat cultivars. International Journal of Food Science and Technology (England) 45: 951–958. doi: 10.1111/j.1365-2621.2010.02231.x Qin, W. & C. Lun, 1992: The clinical observation of buckwheat for the treatment of diabetes. Chinese Journal of Endocrinology and Metabolism (China) 8: 52–53. Rendig, S. V., Symons, J. D., Longhurst, J. C. & E. A. Amsterdam, 2001: Effects of red wine, alcohol, and querce- tin on coronary resistance and conductance arteries. Journal of Cardiovascular Pharmacology (United States) 38: 219–27. doi: 10.1097/00005344-200108000-00007 Rinaldi, M., Paciulli, M., Caligiani, A., Scazzina, F. & E. Chiavaro, 2017: Sourdough fermentation and che- stnut flour in gluten-free bread: A shelflife Evaluation. Food Chemistry (England) 224: 144–152. doi: 10.1016/j. foodchem.2016.12.055 Rizzello, C.G., Lorusso, A., Montemurro, M. & M. Gobbetti, 2016: Use of sourdough made with quinoa (Che- nopodium quinoa) flour and autochthonous selected lactic acid bacteria for enhancing the nutritional, textural and sensory features of white bread. Food Microbiology (Netherlands) 56: 1–13. doi: 10.1016/j.fm.2015.11.018 Rozylo, R., Rudy, S., Krzykowski, A., Dziki, D., Gawlik Dziki, U., Rozylo, K. & S. Skonecki, 2014: Effect of adding fresh and freeze-dried buckwheat sourdough on gluten-free bread quality. International. Journal of Food Science and Technology (England) 50: 313–322. doi: 10.1111/ijfs.12622 Runeckles, V.C. & S. V. Krupa, 1994: The impact of UV-B radiation and ozone on terrestrial vegetation. Environ- ment Pollution (England) 83: 191–213. doi: 10.1016/0269-7491(94)90035-3 Ryno, L.M., Levine, Y. & P. M. Iovine, 2014: Synthesis, characterization, and comparative analysis of amylose-gu- est complexes prepared by microwave irradiation. Carbohydrate Research (Netherlands) 383: 82–88. doi: 10.1016/j.carres.2013.11.010 Sadar, V., 1949: Naše žito. Ljubljana, Založba Kmečki glas (Slovenia) 243 str. Sakač, M., Torbica, A., Sedej, I. & M. Hadnađev, 2011: Influence of breadmaking on antioxidant capacity of gluten free breads based on rice and buckwheat flours. Food Research International (Canada) 44: 2806–2813. doi: 10.1016/j.foodres.2011.06.026 Sakač, M. B., Sedej, I. J., Mandič, A. I. & A. C. Misan, 2015: Antioksidativna svojstva brasna od heljde-doprinos funkcionalnosti pekarskih, testenicarskih i brasneno-konditorskih proizvoda. Hemijska Industrija (Serbia) 69: 469–483. LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 79FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 Santos, C., Vargas, A., Fronza, N. & J. H. Z. Santos, 2017: Structural, textural and morphological characteristi- cs of tannins from Acacia mearnsii encapsulated using sol-gel methods: Applications as antimicrobial agents. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces (England) 151: 26–33. doi: 10.1016/j.colsurfb.2016.11.041 Sargi, S. C., Silva, B. C., Santos, H. M. C., Montanher, P. F., Boeing, J. S., JÚnior, O. O. S., Evelazio Douza, N. & J. Vergilio Visenrainer, 2013: Antioxidant capacity and chemical composition in seeds rich in omega-3: Chia, flax, and perilla. Food Science and Technology (England) 33: 541–548. doi: 10.1590/S0101- 20612013005000057 Selvaraj, G., Kaliamurthi, S., Thirungnasambandam, R., Vivekanandan, L. & T. Balasubramanian, 2014: Anti-nociceptive effect in mice of thillai flavonoid rutin. Biomedical and Environmental Sciences (Neth- erlands) 27: 295–299. doi: 10.3967 Sensoy, I., Rosen, R. T., Ho, C. T. & V. M. Karwe, 2006: Effect of processing on buckwheat phenolics and antioxi- dant activity. Food Chemistry (England) 99: 388–393. doi: 10.1016/j.foodchem.2005.08.007 Shahidi, F., 2009: Nutraceuticals and functional foods: whole versus processed foods. Trends in Food Science and Technology (England) 20: 376–387. doi: 10.1016/j.tifs.2008.08.004 Sikder, K., Kesh, S.B., Das, N., Manna, K. & S. Dey, 2014: The high antioxidative power of quercetin (aglycone flavonoid) and its glycone (rutin) avert high cholesterol diet induced hepatotoxicity and inflammation in Swiss albino mice. Food and Function (England) 5: 1294–1303. doi: 10.1039/C3FO60526D Singh, S., Sumit, J., Punnet, K. & M. Pharm, 2017: Neuroprotective potential of Quercetin in combination with piperine against 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-induced neurotoxicity. Neural Regeneration Re- search (England) 12: 1137–1144. doi: 10.4103/1673-5374.211194 Skrabanja, V., Laerke, H.N. & I. Kreft, 2000: Protein-polyphenol interactions and in vivo digestibility of buckw- heat groat proteins. European Journal of Physiology (Germany) 440: 129–131. doi: 10.1007/s004240000033 Skrabanja, V., Elmstahl, H. G. M. L., Kreft, I. & I. M. E. Björck, 2001: Nutritional properties of starch in buckwheat products: Studies in vitro and in vivo. Journal of Agricultural and Food Chemistry (United States) 49: 490–496. doi: 10.1021/jf000779w Su, X., Liu, X., Wang, S., Li, B., Pan, T., Liu, D., Wang, F., Diao, Y. & K. Li, 2016: Wound-healing promoting effect of total tannins from Entada phaseoloides (L.) Merr. in rats. Burns (Netherlands) 43: 830–838. doi: 10.1016/j. burns.2016.10.010 Steadman, K. J., Burgoon, M. S., Lewis, B. A., Edwardson, S. E. & R. L. Obendorf, 2001: Minerals, phytic acid, tannin and rutin in buckwheat seed milling fractions. Journal of the Science of Food and Agriculture (England) 81: 1094–1100. doi: 10.1002/jsfa.914 Suzuki, T., Honda, Y., Funatsuki, W. & K. Nakatsuka, 2002: Purification and characterization of flavonol 3-glu- cosidase, and its activity during ripening in tartary buckwheat seeds. Plant Science (United States) 163: 417–423. https://doi.org/10.1016/S0168-9452(02)00158-9 Suzuki, T., Morishita, T., Takigawa, S., Noda, T. & K. Ishiguro, 2015: Characterization of rutin-rich bread made with ‚Manten-Kirari‘, a trace-rutinosidase variety of Tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum Gaertn.). Food Science and Technology Research (England) 21, 5: 733–738. doi: 10.3136/fstr.21.733 Takahama, U., Tanaka, M. & S. Hirota, 2011: Buckwheat flour and bread. V: Flour and breads and their fortifi- cation in health and disease prevention. London (England) Elsevier: 141–151. Torbica, A., Hadnađev, M. & T. Dapčević, 2010: Rheological, textural and sensory properties of gluten-free bread formulations based on rice and buckwheat flour. Food Hydrocolloids (United States) 24: 626–632. doi: 10.1016/j. foodhyd.2010.03.004 Tufvesson, F., Skrabanja, V., Bjorck, I., Liljeberg Elmstahl, H. & A. C. Eliasson, 2001: Digestibility of starch systems containing amylose glycerol monopalmitin complexes. Lebensmittel-Wissenschaft & Technologie (Eng- land) 34: 131–139. doi: 10.1006/fstl.2000.0727 Ua Arak, T., Jakob, F. & R. F. Vogel, 2017: Influence of levan-producing acetic acid bacteria on buckwheat-sour- dough breads. Food Microbiology (Netherlands) 65: 95–104. doi: 10.1016/j.fm.2017.02.002. Ushida, Y., Matsui, T., Tanaka, M., Matsumoto, K., Hosoyamaba, H., Mitomi, A., Sagesaka, Y. & T. Kaku- da, 2008: Endothelium-dependent vasorelaxation effect of rutin-free tartary buckwheat extract in isolated rat thoracic aorta. Journal of Nutritional Biochemistry (United States) 19: 700–707. doi: 10.1016/j.jnutbio.2007.09.005 Vogrinčič, M., Timoracka, M., Melichacova, S., Vollmannova, A. & I. Kreft, 2010: Degradation of rutin and polyphenols during the preparation of tartary buckwheat bread. Journal of Agricultural and Food Chemistry (United States) 58: 4883–4887. doi: 10.1021/jf9045733 LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 80 FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 Vogrinčič, M., Kreft, I., Filipič, M. & B. Žegura, 2012: Antigenotoxic effect of Tartary (Fagopyrum tataricum) and common (Fagopyrum esculentum) buckwheat flour. Journal of Medicinal Food (United States) 16: 944–952. doi: 10.1089/jmf.2012.0266. Vombergar, B., Kreft, I., Horvat, M. & S. Vorih, 2014: Ajda=Buckwheat. Ljubljana, Založba kmečki glas (Slo- venia) 131 str. Wang, Y., Zhao, L., Wang, C., Hu, J., Guo, X., Zhang, D., Wu, W., Zhou, F. & B. Ji, 2017: Protective effect of quercetin and chlorogenic acid, two polyphenols widely present in edible plant varieties, on visible light-induced retinal degeneration in vivo. Journal of Functional Foods (Netherlands) 33: 103–111. doi: 10.1016/j.jff.2017.02.034 Weiser, H., Vermeulen, N., Gaertner, F. & R. F. Vogel, 2008: Effects of different Lactobacillus and Enterococcus strains and chemical acidification regarding degradation of gluten proteins during sourdough fermentation. Eu- ropean Food Research and Technology (Germany) 226: 1495–1502. doi: 10.1007/s00217-007-0681-1 Wieslander, G., Fabjan, N., Vogrinčič, M., Kreft, I., Janson, C., Spetz Nystrom, U., Vombergar, B., Tages- son, C., Leanderson, P. D. Norback, 2011: Eating cookies is associated with the reduction in serum levels of myeloperoxidase and cholesterol: A double blind crossover study in day-care centre staffs. Tohoku Journal of Experimental Medicine (Japan) 225: 123–130. doi: 10.1620/tjem.225.123 Wieslander, G., Fabjan, N., Vogrinčič, M., Kreft, I., Vombergar, B. & D. Norback, 2012: Effects of common and Tartary buckwheat consumption on mucosal symptoms, hedache and tiredness: A double-blind crossover intervention study. Journal of Food, Agriculture & Environment (Finland) 10: 107–110. Wronkowska, M., Zielinska, D., Szwara Nowak, D., Troszynka, A. & M. Soral Smietana, 2010: Antioxida- tive and reducing capacity, macroelements content and sensorial properties of buckwheatenhanced gluten-free bread. International Journal of Food Science and Technology (England) 45: 1993–2000. doi: 10.1111/j.1365-2621.2010.02375.x Yang, D., Yu, X., Wu, Y., Chen, X., Wei, H., Shah, N. P. & F. Feng Xu, 2016: Enhancing flora balance in the ga- strointestinal tract of mice by lactic acid bacteria from Chinese sourdough and enzyme activities indicative of metabolism of protein, fat, and carbohydrate by the flora. Journal of Dairy Science (England) 99: 7809–7820. doi: 10.3168/jds.2016-11467 Yasuda, T. & H. Nakagawa, 1994: Purification and characterization of rutin-degrading enzymes in tartary buckw- heat seeds. Phytochemistry (Netherlands) 37: 133–136. doi: 10.1016/0031-9422(94)85012-7 Zarin, A., Wan, H.Y., Isha, A. & N. Armania, 2016: Antioxidant, antimicrobial and cytotoxic potential of conden- sed tannins from Leucaena leucocephala hybrid-Rendang. Food Science and Human Wellness (England) 5: 65–75. doi: 10.1016/j.fshw.2016.02.001 Zhang, M., Chen, H., Li, J., Pei, Y. & Y. Liang, 2010: Antioxidant properties of tartary buckwheat extracts as af- fected by different thermal processing methods. Food Science and Technology (England) 43: 181–185. doi: 10.1016/j.lwt.2009.06.020 Zheng, C. J., Hu C. L., Ma, X. O., Peng, C. Zhang, H. & L. P. Qin, 2012: Cytotoxic phenylpropanoid glycosides from Fagopyrum tataricum (L.) gaertn. Food Chemistry (England) 132: 433–438. doi: 10.1016/j.foodchem.2011.11.017 Zheng, Y., Zhao, Z., Fan, L., Meng, S., Song, C., Qiu, L., Xu, P. & J. Chen, 2017: Dietary supplementation with rutin has pro-/anti-inflammatory effects in the liver of juvenile GIFT tilapia, Oreochromis niloticus. Fish & Shellfish Immunology (England) 64: 49–55. doi: 10.1016/j.fsi.2017.03.014 Zhou, M., Kreft, I., Woo, S. H., Chrungoo, N. & G. Wieslander, 2016: Molecular breeding and nutritional aspects of buckwheat. London (England), Elsevier 482 str. doi: 10.1016/C2015-0-00352-5 LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 81FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 Slika 1: Kruh s kislim testom iz moke tatarske ajde in oljne kadulje (LUKŠIČ 2014) Picture 1: Sour bread made with Tartary buckwheat and chia (LUKŠIČ 2014) Slika 2: Kruh s kislim testom iz moke navadne ajde (LUKŠIČ 2014) Picture 2: Common buckwheat sour bread (LUKŠIČ 2014) LEA LUKŠIČ & MATEJA GERM: SPREMEMBE VSEBNOSTI RUTINA IN KVERCETINA V VZORCIH TATARSKE AJDE 82 FOLIA BIOLOGICA ET GEOLOGICA 59/1 – 2018 Slika 3: Kruh s kislim testom iz moke tatarske ajde (LUKŠIČ 2014) Picture 3: Tartary buckwheat sour bread (LUKŠIČ 2014)