Nitrate content in leaves of vegetable and herbal plants from home gardens of agrotourist farms

Molas, Jolanta; Prażak, Roman; Krzepiłko, Anna; Michałek, Sławomir; Święciło, Agata

doi:10.2428/ecea.2018.25(1)8

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Nitrate content in leaves of vegetable and herbal plants from home gardens of agrotourist farms

Autorzy

Molas Jolanta , Prażak Roman , Krzepiłko Anna , Michałek Sławomir , Święciło Agata

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2018.25(1)8

Warianty tytułu

Zawartość azotanów w liściach roślin warzywnych i zielarskich z ogrodów gospodarstw agroturystycznych

Języki publikacji

Abstrakty

The objective of the research study was to compare of the nitrate content in leafy vegetables (lettuce, spinach) and herbal plants (basil, peppermint, oregano and thyme) from the home gardens of agrotourist farms located in the Central Roztocze region. The obtained results have shown that the content of nitrates in the studied plants depended on the plant species, physiological phase of plant development and the method of plant cultivation. The content of nitrates in the leaves of studied plant species was the following: lettuce > spinach > basil > peppermint > oregano >> thyme. Plants cultivated by conventional method accumulated the largest amounts of nitrates; when integrated method was used, less nitrates were accumulated and when organic method was used, the content of accumulated nitrates was the smallest. At the early stage of vegetative development the plants contained twice as much nitrates as the plants at the ripe vegetative stage. At the juvenile vegetative stage the content of nitrates exceeded the legally permissible content in lettuce, spinach and basil from conventional and integrated gardens. At the ripe vegetative stage the content of nitrates in all the studied plant species did not exceed the legally permissible content of these compounds in leafy vegetables with a short vegetative term.

Celem przeprowadzonych badań było porównanie zawartości azotanów w liściach roślin warzywnych (sałata, szpinak) i zielarskich (bazylia, mięta pieprzowa, lebiodka pospolita zwana również oregano, tymianek) uprawianych w ogrodach przydomowych gospodarstw agroturystycznych, zlokalizowanych na Roztoczu Środkowym. Uzyskane wyniki wykazały, że poziom fitoakumulacji azotanów zależał od gatunku i fizjologicznej fazy rozwoju rośliny oraz metody uprawy. Zawartość azotanów w liściach badanych gatunkach roślin kształtowała się następująco: sałata > szpinak > bazylia > mięta pieprzowa > lebiodka pospolita, zwana oregano >> tymianek. Najwięcej azotanów gromadziły rośliny uprawiane metodą konwencjonalną, mniej metodą integrowaną, a najmniej metodą organiczną. Rośliny we wczesnej fazie wegetatywnej zawierały około dwukrotnie więcej azotanów niż rośliny w dojrzałej fazie wegetatywnej. W juwenilnej fazie wegetatywnej zawartości azotanów przekraczały prawnie dopuszczalne ich zawartości w sałacie, szpinaku i bazylii z ogrodów konwencjonalnych i integrowanych. W dojrzałej fazie wegetatywnej zawartości azotanów we wszystkich badanych gatunkach roślin nie przekroczyły prawnie dopuszczalnych zawartości tych związków w warzywach liściowych o krótkim okresie wegetacji.

Słowa kluczowe

agrotourism antinutritious components leafy vegetables nitrate(V) nitrate phytoaccumulation nitrogen fertilization spice plants plant cultivation methods

agroturystyka azotany(V) fitoakumulacja azotanów metody uprawy roślin nawożenie azotowe rośliny przyprawowe składniki antyodżywcze warzywa liściowe

Wydawca

Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej

Czasopismo

Ecological Chemistry and Engineering. A

Rocznik

2018

Tom

Vol. 25, nr 1

Strony

71--79

Opis fizyczny

Bibliogr. 37 poz., tab.

Twórcy

autor

Molas Jolanta

jolanta.molas@up.lublin.pl

Faculty of Horticulture and Landscape Architecture, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 14, 20-950 Lublin, Poland, phone: +48 81 445 69 61

autor

Prażak Roman

Faculty of Agrobioengineering, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 14, 20-950 Lublin, Poland, phone: +48 81 445 69 61

autor

Krzepiłko Anna

Faculty of Food Sciences and Biotechnology, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 14, 20-950 Lublin, Poland, phone: +48 81 445 69 61

autor

Michałek Sławomir

Faculty of Horticulture and Landscape Architecture, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 14, 20-950 Lublin, Poland, phone: +48 81 445 69 61

autor

Święciło Agata

Faculty of Agrobioengineering, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 14, 20-950 Lublin, Poland, phone: +48 81 445 69 61

Bibliografia

[1] Brandt K, Mølgaard JP. Organic agriculture: does it enhance or reduce the nutritional value of plant foods? J Sci Food Agric. 2001; 81:924-931. DOI: 10.1002/jsfa.903.
[2] Guadagnin SG, Rath S, Reyes FGR. Evaluation of the nitrate content in leaf vegetables produced through different agricultural systems. Food Addit Contam. 2005;22(12):1203-1208. DOI: 10.1080/02652030500239649.
[3] Pavlou GC, Ethaliotisb CD, Kavvadias VA. Effect of organic and inorganic fertilizers applied during successive crop seasons on growth and nitrate accumulation in lettuce. Sci Hort. 2007; 111(4):319-325. DOI: 10.1016/j.scienta.2006.11.003.
[4] Lairon D. Nutritional quality and safety of organic food. A review. Agron Sustain Dev. 2010;30:33-41, DOI: 10.1051/agro/2009019.
[5] Brand K, Leifert C, Sanderson R, Seal CJ. Agroecosystem management and nutritional quality of plant foods: the case of organic fruits and vegetables. Crit Rev Plant Sci. 2011;30(1-2):177-197. DOI: 10.1080/07352689.2011.554417.
[6] Onyango CM, Harbinson J, Imungi JK, Shibairo SS, van Kooten O. Influence of organic and mineral fertilization on germination, leaf nitrogen, nitrate accumulation and yield of vegetable amaranth. J Plant Nutr. 2012;35(3):342-365, DOI: 10.1080/01904167.2012.639917.
[7] Hernández T, Chocano C, Moreno JL, García C.Use of compost as an alternative to conventional inorganic fertilizers in intensive lettuce (Lactuca sativa L.) crops. Effects on soil and plant. Soil Till Res. 2016;160:14-22. DOI: 10.1016/j.still.2016.02.005.
[8] Katan NB. Nitrate in foods: harmful or healthy? Am J Clin Nutr. 2009;90:11-12. DOI: 10.3945/ajcn.2009.28014.
[9] Gilchrist M, Winyard PG, Nigel B. Dietary nitrate – good or bad? Nitric Oxide. 2010;22(5):104-109. DOI: 10.1016/j.niox.2009.10.005.
[10] Doel JJ, Benjamin N, Hector MP, Rogers M, Allaker RP. Evaluation bacterial nitrate reduction in the human oral cavity. Eur J Oral Sci. 2005;113:14-19. DOI: 10.1111/j.1600-0722.2004.00184.x.
[11] Chamizo-Ampudia A, Sanz-Luque E, Galvan A, Fernandez E. Nitrate reductase regulates plant nitric oxide homeostasis. Trends Plant Sci. 2017;22(2):163-174. DOI: 10.1016/j.tplants 2016.12.001.
[12] Umar AS, Iqbal M. Nitrate accumulation in plants, factors affecting the process, and human health implications. A review. Agron Sustain Dev. 2007;27:45-57. DOI: 10.1051/agro:2006021.
[13] Santamaria P. Nitrate in vegetables: toxicity, content, intake and EC regulation. J Sci Food Agric. 2006;86:10-17. DOI: 10.1002/jsfa.2351.
[14] Lundberg JO, Feelisch M, Björne H, Jansson EA, Weitzberg E. Cardioprotective effects of vegetables: Is nitrite the answer? Nitric Oxide. 2006;15:359-362. DOI: 10.1016/j.niox.2006.01.013.
[15] Lundberg JO, Weitzberg E, Gladwin MT. The nitrate-nitrite-nitric pathway in physiology and therapeutics. Nature Rev Drug Disc. 2008;7:156-167. DOI: 10.1038/nrd2466.
[16] Kapil V, Havdar SMA, Pearl V, Lundberg JO, Weitzberg E, Ahluwalia A. Physiological role of nitrate-reducing oral bacteria in blood pressure control. Free Radical Biol Med. 2013;55:93-100. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2012.11.013.
[17] McDonagh STJ, Wylie LJ, Webster HJMA, Vanhatalo A, Jomes AM. Influence of dietary nitrate food forms on nitrate metabolism and blood pressure in healthy normotensive adults. Nitric Oxide. 2018;72:66-74. DOI: 10.1016/j.niox.2017.12.001.
[18] Ghasemi A, Jeddi S. Anti-obesity and anti-diabetic effects of nitrate and nitrite. Nitric Oxide. 2017; 70:9-24. DOI 10.1016/j.niox.2017.08.003.
[19] Govoni M, Jansson EA, Weitzberg E, Lundberg JO. The increase of plasma nitrite after dietary nitrate load markedly attenuated by an antibacterial mouthwash. Nitric Oxide. 2008;19:333-337. DOI: 10.1016/j.niox.2008.08.003.
[20] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 13 stycznia 2003 roku w sprawie maksymalnych poziomów zanieczyszczeń chemicznych i biologicznych, które mogą znajdować się w żywności, składnikach żywności, dozwolonych substancjach dodatkowych, substancjach pomagających w przetwarzaniu albo na powierzchni żywności. Zał. Nr 2, Maksymalne poziomy zanieczyszczeń azotanami i azotynami. Dz.U. Nr 37, poz. 326. (Regulation of the Minister of Health of 13 January 2003 on the maximum levels of chemical and biological contamination that may be found in food, food ingredients, permitted additives, processing aids or on food surfaces. Regret. No. 2, Maximum levels of impurities with nitrates and nitrites. Dz.U. No. 37, item 326.).
[21] EC (European Commission), Commission Regulation (EC) No. 1822/2005 of 8 November 2005 amending Regulation (EC) No. 466/2001 as regards nitrate in certain vegetables, Official J Eur Union. L293, 11-13.
[22] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 6 czerwca 2007 w sprawie dostaw bezpośrednich środków spożywczych . DZ.U. Nr 112, poz. 774. (Regulation of the Minister of Health of June 6, 2007 on the supply of direct foodstuffs. OJ No. 112, item 774).
[23] Wang QH, Liu LJ, Li Y, Lin L, Lu R, Zhu J, et al. Methods for the detection and determination of nitrate and nitrite: A review. Talanta. 2017, 165:709-720. DOI: 10.1016/j.talanta.2016.12.044.
[24] Chung SWC, Tran JCH, Tong KSK, Chen MYY, Xiao Y, Ho YY. Nitrate and nitrite levels in commonly consumed vegetables in Hong Kong. Food Addit Contam. 2011;4(1):34-41, DOI: 10.1080/19393210.2011.557784.
[25] Grzeszczuk M, Jadczak D. The estimation of biological value of some species of spice herbs. Acta Hortic. 2009;830:681-686. DOI: 10.17660/ActaHortic.2009.830.98.
[26] Telesiński A, Grzeszczuk M, Jadczak D, Wysocka G, Onyszko M. Ocena zmian zawartości azotanów(V) w wybranych ziołach przyprawowych w zależności od sposobu ich utrwalania i czasu przechowywania (Assessment of changes in content of nitrates (V) in selected spice herbs depending on their preservation method and storage time). ¯ywność. Nauka. Technologia. Jakość. 2013;5(90):186-17. https://www.researchgate.net/publication/259475078_OCENA_ZMIAN_ZAWARTOSCI_AZOTANOWV_W_WYBRANYCH_ZIOLACH_PRZYPRAWOWYCH_W_ZALEZNOSCI_
[27] Seidler-£ożykowska K., Golcz A., Wójcik J.: Plonowanie i jakość surowca bazylii pospolitej, cząbru ogrodowego, majeranku ogrodowego oraz tymianku właściwego w uprawie ekologicznej na stanowisku po oborniku (Yield and quality of sweet basil, savory, majoram and thyme raw materials from organic cultivation on the composted manure). J Res Appl Agric Eng. 2008;53(4):63-66. http://www.pimr.poznan.pl/biul/2008_4_SGW.pdf
[28] Gajewska M, Czajkowska-Mysłek A. Ocena poziomu zanieczyszczenia azotanami (III) i (V) suszonych roślin przyprawowych w sprzedaży detalicznej (The estimation of contamination of nitrates (III) and (V) in dried culinary plants available of retail sale). Bromat Chem Toksykol. 2015;XLVIII(3):310-315. file:///C:/Users/mm/Desktop/Azotany%20-Bromatologia%203_2015%20art%2016%20s%20310-315.pdf
[29] Tamme T, Reinik M, Roasto M, Meremäe K, Kiis A. Nitrate in leafy vegetables, culinary herbs, and cucumber grown under cover in Estonia: content and intake. Food Addit Contam. 2010;3(2):108-113, DOI: 10.1080/19440041003725944.
[30] Õzcan MM, Akbulut M. Estimation of minerals, nitrate and nitrite contents of medicinal and aromatic plants used as spices, condiments and herbal tea. Food Chem. 2008;106(2):852-858. DOI: 10.1016/j.foodchem.2007.06.045.
[31] Dong J, Li X, Chu W, Duan J. High nitrate supply promotes nitrate assimilation and alleviates photosynthetic acclimation plants under elevated CO2. Sci Hort. 2017;218:275-283. DOI: 10.1016/j.scienta.2016.11.026.
[32] Saiz-Fernándes I, Die Diego N, Borzobohatý B, Murîoz-Rueda A, Lacuesta M. The imbalance between C and N metabolism during high nitrate supply inhibits photosynthesis and overall growth in maize (Zea mays L.). Plant Physiol Biochem. 2017;120:213-222. DOI: 10.1016/j.plaphy.2017.10.006.
[33] Vicente R, Martinez-Carrasco RP, Morcueende R. New insights into the impacts of elevated CO2, nitrogen, and temperature levels on the regulation of C and N metabolism in durum wheat using network analysis. New Biotechnol. 2018;40 (part B):192-199. DOI: 10.1016/j.nbt.2017.08.003.
[34] Bush FA, Sage RF, Faraquhar GD. Plants increase CO2 uptake by assimilating nitrogen via the photorespiratory pathway. Nature Plants. 2018;4:46-54. DOI: 10.1038/s41477-017-0065-x.
[35] Ćustić M, Poljak M, Ćoga L, Ćosić T, Toth N, Pecina M. The influence of mineral and organic fertilization on nutrient status, and yield and head chicory. Plant Soil Environ. 2003;49(5):218-222, DOI: 10.17221/4116-PSE.
[36] Matallana Gonzáles MC, Martinez-Tomé MJ., Torija Isasa ME. Nitrate and nitrite content in organically cultivated vegetables. Food Addit Contam. 2010;3(1):19-29. DOI: 10.1080/19440040903586299.
[37] Glass ADM, Britto DT, Kaiser BN, Kinghorn JR, Kronzucker HJ, Kumar A,.et al. The regulation of nitrate and ammonium transport systems in plants. J Exp Bot. 2002;53(370):955-859. DOI: 10.1093/jexbot/53.370.855.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-286140c1-054f-4260-b6c8-1408995cf457