A paradicsom likopin tartalmát befolyásoló tényezők értékelése, elemzése, kertészet, likopin alakulása, kísérletek

Kérdése van? Tegye fel, tanácsadóink válaszolnak! Állattenyésztés, növénytermesztés, kertészet, növényvédelem, talajművelés, jog, biotechnológia, környezetgazdálkodás, minden ami mezőgazdaság: Agrároldal.hu.

A Kertészeti Technológiai Tanszék az OÉTI-vel közösen három alapvetően eltérő termesztési mód és körülmény mellett vizsgálta a likopintartalom alakulását. Üvegházi körülmények között három hibridet (egy fajta esetében oltott formában is), míg szabadföldi támrendszeres termesztésben öt hibridet és síkművelésben a determinált fajtakörből szintén öt ipari fajta termésének likopintartalmát elemeztük több szedési időpontban.

Kísérletünk során arra kerestük a választ, hogy:
- Az alapvetően eltérő genetikai adottságokkal rendelkező fajták likopintartalma milyen arányban tér el egymástól?
- Hogyan alakul a különböző művelési módok és körülmények között termesztett fajták terméseinek átlagos likopintartalma?
- Milyen mértékben befolyásolja a szedés időpontja a likopin alakulását?
A 2001-ben végzett vizsgálati eredmények is azt igazolják, hogy a paradicsom antioxidáns összetevőinek (pl. likopin) mennyisége és egymáshoz viszonyított aránya a termésminőség értékmérője is.

Irodalmi áttekintés
A karotinoidok sárga-vörös színű festékanyagok, amelynek konjugált kettőskötés rendszerében csak szénatomok vesznek részt. Zsírokban és zsíroldó anyagokban jól oldódnak, viszont vízben oldhatatlanok, ezért lipokrómnak is nevezik őket. A likopin nyitott gyűrűje könnyen zárul, ezáltal a láncvégi kettős kötés megszűnik, ha ez mindkét végén bekövetkezik, akkor alfa vagy béta karotint kapunk (Szalai, 1974). Tehát a növényi sejtekben a béta karotin képződése a likopin molekulán keresztül történik. Eddig több mint 600 karotinoidot izoláltak.

Az 5 legfontosabb karotinoid:a ß-karotin, az alfa-karotin, a  ß-kriptoxanthin, a lutein és a likopin.
Szakmai körökben közismert, hogy a paradicsom piros színét a likopin adja. A legtöbb karotinoid, így a likopin is az érés fázisában halmozódik fel. A zöld bogyók likopintartalma alig éri el az 1mg/100g-os értéket (Torre et. al. 2001).  A legnagyobb koncentrációban, a friss paradicsomban és a belőle készült termékekben (ketchup, püré, ivólé stb.) fordul elő, kisebb mértékben a guava, a papaya, a piros húsú grapefruit és a görögdinnye is tartalmaz (Clinton, 1998). Tehát az emberi táplálkozásban a paradicsom a legfontosabb likopin forrás.

Felmérések szerint az USA-ban a likopin bevitel több mint 90%-a paradicsomból illetve a belőle készült termékekből történik. A napi likopin  „adagunk” 0,5-5 mg/nap között ingadozik, ez átlagosan 3mg/nap/fő értéket jelent (Stahl és Sies, 1992)  Különböző fajták likopin- tartalma  lényegesen eltér egymástól (Helyes, 2000). A friss paradicsomban 60-160ppm (mg/kg) likopin alakulhat ki a termesztési körülmények, a termesztési módok és az alkalmazott fajtától függően (Helyes, 1999;). A ketchup átlagosan 100mg/kg, míg az ivólevek 150mg/l likopint tartalmaznak. Kísérleti eredmények azt igazolták, hogy az emberi szervezetben a likopin hatékonyabban fejti ki hatását, ha valamilyen paradicsom készítményből kerül be, mint ha friss paradicsomból.

Gartner et. al. (1997) azt tapasztalták, hogy a paradicsom sűrítményből bevitt likopinnak 2,5-szer nagyobb hatása volt, mint az ugyanannyi mennyiségű friss paradicsomból elfogyasztottnak.
A fajtán kívül a likopintartalmat alapvetően befolyásolják a környezeti tényezők, különösen a hőmérséklet és a fény. Valószínűsíthető, hogy a karotinoidok bioszintézisének kulcsa az alacsony hőmérséklet. Ishida (1999) növényházi körülmények között cseresznyeparadicsommal végzett kísérletet és azt tapasztalta, hogy 16C0-on a likopintartalom közel háromszor volt magasabb, mint 25C0 felett, tehát az alacsonyabb hőmérséklet a likopin bioszintézisét aktiválta.

Az ipari paradicsomfajtáknál, ahol a magas likopintartalom kiemelt fontosságú, vizsgálták a betakarítás időpontjának hatását.  Arra a következtetésre jutottak, hogy a betakarítás késleltetésével (2 hét) a karotinoidok mennyisége nőtt és javult a bogyók színe, de természetesen több lett az ún. túlérett termés, így csökkent a termés mennyisége és  a keménysége is (Lopez, et. al. 2001).

Ellentétben a béta-karotinnal a likopinnak nincs provitaminja (Offord,1998). A likopin két legfontosabb izomérje a cisz és a transz. Friss paradicsomban a likopin 95,4%-t a transz konfiguráció adja. A feldolgozás során viszont jelentős része átalakul cisz izomérré. Ez igaz a ß-karotinra is (Barett és Anthon, 2001). Nguyen és Schwartz (1998) viszont úgy találták, hogy a likopin viszonylag rezisztens a hőre és így a feldolgozás során a cisz izomér aránya kevesebb, mint 10%.

A likopin bioaktivitása a feldolgozás során növekszik. Zanoni és munkatársai (1999) az érett friss paradicsomból, Rita fajtánál a szárítás során vizsgálták a likopin változását. Azt tapasztalták, hogy a likopinnak nagy a szerkezeti stabilitása, mivel 110C0-on történő szárítás során a likopintartalom csupán maximum 10%-al csökkent, de 80C0-on nem is tapasztaltak mennyiségi csökkenést. Ellentétben a C-vitaminnal, ami közismerten hőérzékeny, amelynél 80C0-on 40%-os, míg 110C0-on történő szárításnál már 80%-os veszteséget mértek.

Az utóbbi néhány évben a kutatások középpontjába került a likopin egészségre gyakorolt hatásának vizsgálata. Napjainkra e tekintetben reménytkeltő eredményeket értek el. A teljesség igénye nélkül ezen kutatási eredményekből néhányat ismertetünk. A likopin az egyik fő karotinoid az emberi vérben és szövetekben (Sies és Stahl, 1999). Offord (1998) eredményei bizonyították, hogy a likopin az egyik leghatékonyabb antioxidáns, mivel legeredményesebben közömbösíti a szabad oxigént és hatékonyan megsemmisíti a peroxil gyököket. A likopin felhalmozódik az emberi szövetekben, szervekben, különösen a mellékvesekéregben, a herékben, a prosztatában és a májban.

A Harvard Egyetem kutatási eredményei alapján a likopin eredményesen használható a tüdő és a prosztatarák kezelésében. Megállapításaik szerint a likopin készítmények, illetve a magas likopintartalmú élelmiszerek a tüdőrák kialakulásának kockázatát 50%-al csökkentették. 773 prosztatarákban szenvedő betegnél vizsgálták meg az emelt likopin bevitel hatását és megállapították, hogy a likopin csökkentette a rák kialakulását.

Az emelt alfa és béta karotin, a lutein és a kryptoxantinban gazdag élelmiszerek nagyobb mennyiségű fogyasztásának nem volt pozitív hatása (Sies,1999). Az eddigi kutatási eredmények alapján a likopin pozitív hatása a hámszövetben (epitéliumban) érvényesül igazán, ezért a gyomor, a gége, a szájüregi, a nyelőcső, a hólyag, a petefészek daganatok kezelésében mutattak ki eddig kedvező eredményeket.

Anyag és módszer
Kísérleteinket három eltérő termesztési módban végeztük, amelyek az alábbiak:

- Üvegházi
- Szabadföldi támrendszeres termesztés
- Síkművelés, ipari fajták termesztése
A hajtatást üvegházi körülmények között tavaszi időszakban végeztük. A vizsgált fajták a folyton növő fajtakörbe tartozó Mónika F1, Vigorex F1, Daniela F1 és a Daniela F1 oltott változata voltak.
Vetés: 2001. január 20.
Kiültetés: 2001. március 27.

Az állománysűrűség 2 növény/m2 amelyet 120 cm-es sortávolság és 40 cm-es tőtávolság beállításával alakítottunk ki. A hibridek növényeit 4 ismétlésben randomizált blokk elrendezésben ültettük ki. A tenyészidő során a fitotechnikai és a növényvédelmi munkákat a technológiai követelményeknek megfelelően végeztük. Az oltott és a saját gyökerű növények között sem, a tápanyag sem pedig a vízadagok tekintetében nem tettünk különbséget. A hajtatási kísérletet bruttó 110 m2-es felületen üvegházban végeztük.

A szedések során három alkalommal (június 11-én és 21-én valamint július 11-én) a növényállományok mind a 4 ismétléséből mintát vettünk és meghatároztuk a likopintartalmat.

Szabadföldi támrendszeres termesztésben 5 folyton növő hibridet vizsgáltunk (Fanny F1, Thomas F1, Delfine F1, Daniela F1 és Cseresznyeparadicsom). Minden fajtából szedésenként négy minta likopintartalmát határoztuk meg. 
A támrendszeres kísérlet fontosabb paraméterei:
- Vetés: április 4.
- Kelés: április 10.
- Tűzdelés cserépbe: április 17.
- Kiültetés: május 8.
- Virágzás kezdete: május 25-28.
- Mintavételek napja: augusztus 14. és 29.-e valamint szeptember 13.
- Tenyészterület: 140+40 cm ikersor és 30 cm tőtávolság
A termesztési időszak során a növényvédelmi és fitotechnikai ápolási munkákat a technológiai követelményeknek megfelelően végeztük. Az öntözést a KITE csepegtető rendszerével, a tápanyag utánpótlást pedig a KEMIRA műtrágyáival végeztük.
A determinált fajtakörbe tartozó ipari paradicsomokból öt fajtát vizsgáltunk meg (Early Fire, Bónus, Falcorosso, Korall és Nívó) négy ismétlésben és két szedési időpontban. A kísérlet fontosabb adatai:
- Vetés időpontja: április 5.
- Kelés: április 10.
- Kiültetés időpontja: május 11.
- Szedések: augusztus 22. és szeptember 5.
A tenyészidő során minden növényápolási munka (tápanyagellátás, öntözés növényvédelem stb.) a technológiai elvárásoknak megfelelően történt.
A likopin meghatározására a gyors spektrofotometriás módszert használtuk.

Eredmények
Az elmúlt évben összesen 156 paradicsom minta likopintartalmát határoztuk meg. Minden egyes mintát figyelembe véve a legalacsonyabb érték 3,93 mg/100g, a legmagasabb pedig 17,1 mg/100g volt, ez közel 4,5-szeres eltérést jelent. Megállapítható tehát, hogy a paradicsom bogyók likopintartalma, a fajtától, a termesztés módjától és körülményétől, az érettség fokától, valamint a szedés időpontjától alapvetően függ.

A vizsgált fajták átlagos likopintartalma között szintén lényeges eltéréseket tapasztaltunk. A legmagasabb átlagos likopin tartalmat a Nívó fajta adta (12,6 mg/100g), ezt követte közel megegyező értékkel az Early Fire F1 átlagosan 12,1 mg/100g-os értékkel. A legalacsonyabb likopintartalmat a Daniela F1 produkálta támrendszeres körülmények között, mindössze 5,9 mg/100g-os értékkel. Tehát a Nívó fajta valamivel több, mint kétszeres likopin értékkel rendelkezett, mint a támrendszeres körülmények mellett termesztett Daniela F1.

Fontos megjegyezni, hogy a környezeti tényezők (különösen a hőmérséklet és a fény) a termésképzés időszakában közel azonosak voltak az ipari és a támrendszeres termesztés estén, mivel mindkét termesztési módnál a minták szedésére közel azonos időpontban került sor (augusztus 14. és szeptember 13. között). Tehát a likopintartalmat a fajták genetikai adottságai alapvetően befolyásolják.

Természetesen ez nem zárja ki azt, hogy a környezeti tényezőknek a likopin kialakulására számottevő hatása van. A Daniela F1 esetében lehetőségünk volt arra, hogy a likopintartalom alakulását megvizsgáljuk támrendszeres termesztésben és üvegházi hajtatásban is,  alapvetően eltérő környezeti feltételek mellett. Hajtatásban a Daniela F1 átlagos likopintartalma 8,3 mg/100g volt, míg támrendszeren 5,9 mg/100g, tehát tavaszi hajtatásban, ahol a hőmérséklet és a fény erőssége alacsonyabb volt a termésképződés, termésnövekedés időszakában, mint a szabadföldi támrendszeres termesztésnél és ez 40%-al magasabb likopintartalmat eredményezett.

Ez is igazolja, hogy a likopin bioszintézisét a környezeti tényezők befolyásolják. A fajták átlagos likopin értékeit az 1. ábra mutatja be.

A betakarítás időpontjának és az esetek jelentős részében az ezzel összefüggő eltérő környezeti tényezőknek a likopintartalomra számottevő hatása van. A 2. ábra, hajtatási körülmények között előállított paradicsom minták likopintartalmát mutatja be, három különböző betakarítási időpontban.

2.Ábra  A szedési időpont hatása a likopintartalom alakulására hajtatásban
     Fig. 2.  Effect of harvesting time on lycopene content in forcing

A három szedési időpont között szignifikáns különbség van (P<0,05). Mi okozta ezt a jelentős eltérést? Természetesen a három szedési mintavétel alkalmával a fajták, a bogyók érettségi foka, valamint a növényállomány tápanyag- és vízellátottsága teljes mértékben azonos volt. Valószínűleg az ok a környezeti tényezőkben keresendő, az egyes betakarítási időpontoknál a termésképzés bizonyos időszakában (az adott szedést megelőző 10 nap) a hőmérséklet tekintetében nem találtunk lényeges eltérést.  A fotoszintézis szempontjából aktív (PAR) fény esetében viszont jelentős különbségeket mértünk.

A bogyó növekedése három szakaszra osztható, ezek közül is a harmadik a zsendüléstől az érésig eltelt idő (a szedést megelőző 10 nap) fényellátottságának értékelése a legfontosabb, hisz a likopin kialakulása alapvetően ebben a szakaszban történik. Az első szedést megelőző 10 nap során a PAR napi átlagos értéke 19,8 mol/m2  volt, e szedés során átlagosan 8,1 mg/100g likopin értékeket kaptunk. A második szedést megelőző (június 11-20. között) időszakban a fény erőssége jelentősen csökkent (13,4 mol/m2) tehát az előző hasonló időszaknak csupán 2/3-a. Emellett fontos még megjegyezni, hogy ezen időszakból 4 nap során a PAR értékei 4 és 7 mol/m2 között alakultak. Ez 17%-os likopintartalom csökkenést eredményezett.

Ezt követően a harmadik bogyóminta zsendülésének időszakában, mértük a legmagasabb PAR értékeket, erre a dekádra vonatkozóan átlagosan 20,7 mol/m2. Ekkor átlagosan 9,6 mg/100g likopintartalmat kaptunk. Megállapítható, hogy a zsendülés időszakában a megvilágítás erősségének döntő befolyása van a likopin- tartalomra. Szabadföldi körülmények között, támrendszeres termesztésből 3, míg az ipari fajtákból két alkalommal szedtünk mintákat. Az eredményeket a 3. ábra szemlélteti.

3.ábra  A likopintartalom alakulása eltérő szedési időpontokban.
Fig. 3.  Formation of lycopene content in different harvesting time

Támrendszeres termesztésben az egyes szedések likopintartalma között jelentős eltéréseket tapasztaltunk. Ez a megállapítás különösen igaz a harmadik szedés esetében, ahol az előző szedés likopin tartalmának csupán 70%-át kaptuk. Ez a 30%-os mértékű csökkenés egyértelműen a két mintavétel között eltelt idő (2 hét) környezeti tényezőinek változásában keresendő. A 3. szedést megelőző két hétből a minimum hőmérséklet 8 nap nem érte el a 10 C0-t, a napi maximum hőmérséklet csupán 4 nap haladta meg a 20 C0-t, viszont 5 nap még a 15 C0-t sem érte el.

Ez a hűvös idő csapadékkal is párosult (összesen 30 mm.), a két hét fele esős nap volt. Tehát a borult, esős és a likopin szintézise szempontjából már túl alacsony hőmérséklet, eredményezte a jelentős mértékű likopin csökkenést.
Az ipari fajták esetében a két szedési időpont között rendkívül nagy eltéréseket tapasztaltunk. A szeptember 5.-i minták likopin tartalma átlagosan 45 %-al volt magasabb. Az augusztus 22.-i szedést megelőző időszakban jelentős csapadék esett,  több mint 40 mm. és ez valószínüleg a likopin csökkenését eredményezte, mivel az ilyen mértékű likopin csökkenést sem a fény sem pedig a hőmérséklet eltérései nem indokolják.

A különböző termesztési módokból származó minták likopintartalma között statisztikai összefüggést nehéz kimutatni, mivel a felhasznált fajták genetikai adottságai, a termesztés környezeti feltételei alapvetően eltérnek egymástól. Ennek ellenére, fogyasztói szempontból illetve a likopin bevitel tekintetében érdekes kérdés, hogy az eltérő termesztési módokból származó paradicsom likopintartalma milyen mértékben térhet el.

Az általunk vizsgált fajták reprezentálják azt a fajtaszortimentet amellyel jellemezhető egy adott termesztési módból származó friss paradicsom nyersanyag likopintartalma. A 4. ábra az összes mintát figyelembe véve mutatja be  a három termesztési mód átlagos likopintartalmának alakulását 2001-ben.

4.ábra   A különböző termesztési módok termésének átlagos likopintartalma
Fig.4.   Formation of average lycopene content in case of different growing
            methods

Összefoglalás
Az emberi szervezet számára a paradicsom és a belőle készült termékek tekinthetőek a legfontosabb likopin forrásnak. A fajták és a különböző termesztési módok (hajtatás, támrendszeres és ipari), valamint az ezzel összefüggő eltérő ökológiai feltételek hatását értékeltük a likopintartalom alakulására. Vizsgálataink kiterjedtek a különböző betakarítási időpontok elemzésére is.

A paradicsom likopin- tartalma rendkívül széles határok között változik (3,93 -17,1 mg/100g).
A paradicsom likopintartalma függ:
- a fajtától  Az ipari fajták likopintartalma szignifikánsan magasabb.
- a környezeti tényezők alakulásától Különös tekintettel a zsendülés és érés fázisában a fény és a hőmérsékleti értékektől.
- a szedési érettségtől Ez a fogyasztó számára a hajtatásból és szabadföldi termesztés esetén (pl.támrendszeres) a friss fogyasztásra kerülő paradicsom tételek esetében fontos.
- a betakarítás időpontjától Ez alapvetően összefügg a megváltozott ökológiai tényezőkkel is. Ipari fajták esetében a késleltetett betakarítás növelheti a likopintartalmat, viszont számos egyéb tényező (pl. puhulás) romlását is jelentheti.                     

Appreciation and analysis of lycopene content of tomato

Lajos Helyes1- Andrea Lugasi2-Sára Brandt1- György Varga1-Judit Hóvári2-Éva Barna2
1Szent István University, Department of Horticulture,Gödöllő Páter K st.1.
2National Institute of Hygiene and Nutrition, Budapest Gyáli st. 3/a

Summary
Major sources for lycopene in the human diet are tomatoes and tomato products. We examined the effect of different growing methods (forcing, stick and processing) and different environmental conditions on lycopene content formation. Our examinations comprise on effect of different harvesting time. Lycopene content ranged from 3.93 to 17.1 mg/100g.
Lycopene content of tomato depends on:
- Variety Lycopene content of processing varieties was significantly higher than the others.
- Environmental conditions In particular radiation and temperature results in ripening phase.
- Degree of maturity It is very important in case of forcing and stick production
- Harvesting time This factor is related to environmental conditions. The lycopene content of processing varieties was increased by delayed harvesting time but must be a compromise with other fruit parameters.

 
Irodalom
Barrett, D. M.; Anton, G.(2001): Lycopene content of California-grown tomato varieties. Acta Horticulturae 542 165-174. p.
Clinton, S. K.(1998): Lycopene:Chemistry, biology and implications for human health and disease. Nutr. Rev. 56:35-51. p.
Gartner, C.; Sthahl, W.; Sies, H.(1997): Lycopene is more bioavailable from tomato paste than from fresh tomatoes. Am. J. Clin. Nutr, 66:116-122. p.
Helyes L.(1999): A paradicsom és termesztése. SYCA Szakkönyvszolgálat Bp. 233.p.
Helyes L.(2000): A paradicsom termelésének fejlődési irányai. Gazdálkodás XLIV. évf 3.sz. 57-66. p.
Lopez, J.; Ruiz, R. M.; Ballesteros, R, Ciruelos, A.; Ortiz R.(2001): Color and lycopene content of several commercial tomato varieties at different harvesting data. Acta Horticulturae 542 243-248. p.
Nguyen, M. L.; Schwartz S. J.(1998): Lycopene:Chemical and biological properties. Food Technol. 53 (2):38-44. p.
Offord, E. A.(1998): Nutritional and health benefits of tomato products Proceedings of the tomato and health. seminar Pamplona 5-10. p.
Sies, H.; Stahl, W.(1999): Bioavailability of lycopene. Acta Horticulturae 487 389-394.
Stahl, W. and Sies, H. (1992): Uptake of lycopene and its geometrical isomers is greater from heat –processed than from unprocessed tomato juice in humans. J. Nutr. 122:2161-2166. p.
Szalai, I.(1974): Növényélettan I-II. Tankönyvkiadó Bp. 392 p.-290 p.
Torre, R.; Ballestros, R.; Lopez, J.; Ortiz, R.; Ruiz, R. M.(2001): Agronomic and physical-chemical evolution of tomatoes during ripening. Acta Horticulturae 542 197-203. p.
Zanoni, B.; Peri, C.; Giovanelli, G.; Nani, R.(1999): Study of oxidative heat damage during tomato drying. Acta Horticulturae 487 395-400. p.

Szeretné vállalkozását hatékonyan hirdeti? Szeretné, ha weblapja látogatottabb lenne? Onlime marketing tanácsadás, és hatékony online hirdetés az Agrároldal.hu szakértőitől! Kérje ajánlatunkat itt!