Ifeoma Chinyelu Nwafor

1 Катедра по земеделие, Факултет по здравеопазване и науки за околната среда, Централен технологичен университет, Free State, Private Bag X20539, Bloemfontein 9300, Южна Африка

Карабо Шале

2 Катедра по екологични науки, Факултет по естествени науки, Технически университет Мангосуту, П.О. Box 12363, Jacobs, Durban, Umlazi, KwaZulu-Natal 4026, Южна Африка

Матю Чилака Ачилону

2 Катедра по екологични науки, Факултет по естествени науки, Технически университет Мангосуту, П.О. Box 12363, Jacobs, Durban, Umlazi, KwaZulu-Natal 4026, Южна Африка

Резюме

Цикорията е многогодишно растение, отглеждано в различни части на света, използвано като фураж за добитъка, като фолклорни лекове или като добавка за зеленчуци в диетата на човека. Има няколко разновидности на растението цикория, познати по различен начин в световен мащаб поради многобройните си лечебни, кулинарни и хранителни качества. Повечето части на растението съдържат попури с хранителни вещества, вариращи в рамките на въглехидрати, протеини, витамини, минерали, разтворими фибри, микроелементи и биоактивни фенолни съединения, които са отговорни за различните хранителни, профилактични и терапевтични качества на цикорията. Инулинът, кумарините, танините, мономерните флавоноиди и сесквитерпеновите лактони са едни от основните фитосъединения, най-вече в растенията цикория. Дейностите за насърчаване на здравето, приписвани на цикория, включват, наред с други, противовъзпалителни, антикарциногенни, антивирусни, антибактериални, антимутагенни, противогъбични, антихелминтни, имуностимулиращи и антихепатотоксични и неговите антиоксидантни качества. Като универсално растение, химическият състав и употребата на цикория като подходяща добавка към фуража за добитък или като алтернативна фуражна съставка (AFI) се разглеждат по този начин.

1. Въведение

Използването на зърнени култури във фуражите за животни се конкурира с човешкото хранене, а някои от зърнените култури са твърде скъпи. Следователно въвеждането на алтернативни фуражи, които биха могли да преодолеят предизвикателствата на производствените разходи в животновъдната индустрия, както и да повлияят положително върху здравето на животните, добива и качеството на продукта. Някои от тези AFI, като части от цикория (семена, листа и корени) (Фигура 1), успешно се използват като добавки при диети с дребни преживни животни, без да се нарушават производителността на животните. Cichorium intybus, многогодишно тревисто растение от семейство Asteraceae, се използва от векове като фураж за добитък в различни части на света. Популярността на цикорията непрекъснато нараства благодарение на многобройните й лечебни, кулинарни и хранителни качества.

състав

Полезни части от растението цикория. а) семена, б) цвете, в) корени, г) печени корени и д) поле от цикория [28].

Листата и цветята обикновено се използват като зеленчуци в салати, а корените се използват като заместител на кафе, фураж за животни или храна за домашни любимци [1]. Екстракти от цикория понякога се добавят към алкохолни и безалкохолни напитки за подобряване на вкуса [2], докато богатите на инулин грудкови корени могат да бъдат превърнати в алкохол [3]. В някои страни части от растението цикория се използват като етноветеринарно средство за телесни заболявания и разстройства и за профилактични цели както при хората, така и при добитъка [4, 5]. Тъй като пресните корени от цикория имат доста горчив вкус, обикновено корените се дебитват чрез варене, сушене, печене или печене и накисване във вода или разтвор на лимонена киселина и след това се нарязват или смилат, преди да се използват като кафе смеси, фураж или функционална храна съставка [1, 6–8].

Коренът от цикория съдържа някои фитохимикали като инулин (подобен на нишесте полизахарид), кумарини, флавоноиди, сесквитерпенови лактони (лактуцин и лактукопикрин), танини, алкалоиди, витамини, минерали и летливи масла [9]. Съобщава се, че вторичните метаболити (флавоноиди, танини и кумарини), открити в цикорията, демонстрират някои биологични дейности като антиоксидант, противоракови, противовъзпалителни, антипаразитни, антихепатотоксични, които оказват положително влияние върху здравето на хората и добитъка [10, 11] . Инулинът е полимер на фруктоза с β- (2-1) -гликозидна връзка [12], който представлява до 68% от общото количество съединения, присъстващи в пресни корени от цикория [13, 14]. Като пребиотик, инулинът е с ниско съдържание на калории и диетични фибри, което го прави добър заместител на захарта и идеален компонент за диабетно хранене [15, 16].

Освен това, представянето на животни върху фуражната цикория е подобно на това при бобовите растения и е по-добро от пасищата на основата на трева [11]. Според [17] цикорията увеличава производството на мляко, когато се предлага като добавка към пасището. Както се съобщава другаде [18–21], за пасищната цикория се знае, че намалява някои вътрешни паразити в добитъка и следователно има потенциал да намали употребата на антихелминтици. Тази статия прави преглед и обобщава изследователски мнения за химичните съставки на цикорията и свързаните с тях хранителни свойства, което я прави идеална допълваща и/или алтернативна добавка за фураж за животни.

2. Фитохимични съставки на цикория

Неотдавнашното намаляване на честотата на хронични заболявания е свързано до голяма степен с високото поглъщане на разнообразни зеленчуци и плодове [22]. Факторите за насърчаване на здравето в тези растителни части, често наричани фитохимикали, имат обширни биологични дейности като антиоксидант, противоракови, противовъзпалителни и инхибиране на α-глюкозидазата. Най-често срещаните фитосъединения са фенолни киселини, които включват хлорогенни киселини и флавоноиди (антоцианини, флавоноли, флаванон и флаван-3-оли). Растителните полифеноли обикновено се срещат като гликозиди, което ги прави по-малко реактивни и по-лесни за съхранение в клетъчната вакуола [23]. При разцепването на гликозидното свързване и свързаните с това реакции на пренареждане се освобождават следните захарни остатъци: хексоза, глюкоза или галактоза, дезоксихексоза, рамноза, пентоза, ксилоза или арабиноза и глюкуронова киселина [23]. Съобщава се, че антоцианините намаляват риска от коронарна болест на сърцето при животни, като показват артериална защита, инхибиране на тромбоцитната агрегация и защита на ендотелните тъкани [23-26].

Много проучвания показват, че цикорията е въплъщение на фитосъединенията, които насърчават здравето на животните, което включва кондензирани танини. Въпреки това, когато танините присъстват във високи концентрации в храната, това може да повлияе отрицателно на продуктивността на животните [27]. Друго проучване на Carazzone et al. (2013) [23] регистрира извличането на фенолни киселини и флавоноиди от няколко вида Cichorium intybus var. silvestre и характеризирането на съединенията с помощта на високоефективна течна хроматография-електроспрей йонизация/масспектрометрия. Открити са шестдесет и четири съединения, които включват няколко производни на хидроксикинамиевата киселина, включващи осем моно- и дикафеоилхинови киселини, три производни на винена киселина, тридесет и един флавонол и два флавонови гликозиди и десет антоцианини, както и няколко изомера на производни на кофеинова киселина. Неотдавнашният доклад за преглед на [11] се фокусира върху етномедицински, ботанически и фитофармакологични аспекти на Cichorium intybus и идентифициране на някои фитосъставни части на цикория, както е представено на фигура 2 .

Идентифицирани фитосъставки на цикория [11].

Massoud et al. (2009) [1] изследва химическия състав на листата и корените на Cichorium Intybus и представителните фитоконституенти, представени като макроелементи, микроелементи (основни минерали) и фенолни съединения в таблици Таблици 1, 1, 2, 2 и и3, 3, съответно.

маса 1

Състав на макроелементите на растението цикория * [1].

Химичен състав% RootsLeaves
Съдържание на влага75,63 ± 0,3983,06 ± 1,55
Суров протеин4,65 ± 0,2514,70 ± 1,03
Екстракт от суров етер1,69 ± 0,713.68 ± 0.19
Пепел4,25 ± 0,1110,91 ± 1,86
Общо въглехидрати89,41 ± 1,0770,71 ± 3,08
Общо разтворими захари11,06 ± 1,007,80 ± 1,45
Инулин44,69 ± 0,8810,95 ± 2,56
Сурови фибри5,12 ± 1,5516,78 ± 2,20
Диетични фибри (DF)
Неразтворим DF30,73 ± 0,33ND ∗∗
Разтворим DF0,42 ± 0,07ND ∗∗
Общо DF31.15ND ∗∗

* На база сухо тегло; средна стойност ± 5,0 (всяка стойност представлява средната стойност от три определяния ± стандартно отклонение); * ND: не е определено.

Таблица 2

Минерално съдържание (mg/100 g) в растението цикория (листа и корени) в сравнение с RDA ∗ [1].

Растение от цикория Макроелементи МикроелементиCaKMgNaFeCu MnZnPb
Корени181,26 ± 4,40103,7 ± 4,6220,14 ± 1,6967,42 ± 2,451,77 ± 0,21 0,36 ± 0,02 0,31 ± 0,100,39 ± 0,030,04 ± 0,003
Листа292,61 ± 13,35166,57 ± 3,436,944 ± 5,8688,84 ± 2,589,178 ± 0,850,60 ± 0,060,90 ± 0,010,91 ± 0,030,03 ± 0,01
RDA mg/100 g1000–1300-240–42016008–110,8–1,21.6–2.312–15-

∗ RDA препоръчва дневна нужда за мъже и жени.

Таблица 3

Екстракти от цикория (%), идентифицирани с HPLC [1].

Цикория Метанолни екстракти (%) Общо фенолно съдържание * Фенолно съединение (%)
Листа23.1626,4 ± 1,05Галлова киселина1.96
Корени10.7520,0 ± 0,9Протокатехуева киселина2.50
Хлорогенова киселина17,84
р-хидроксибензоена киселина11.04
Кофеинова киселина35.22
Изованилова киселина1.97
р-кумарова киселина9,65
Неизвестно съединение19.46
Протокатехуева киселина1.77
Хлорогенова киселина10,85
Кофеинова киселина24.36
м-Кумарова киселина27,90
р-кумарова киселина25.03
Неизвестно съединение10.09

* Стойности, изразени като mg GAE g -1 сух екстракт (средно от три повторения ± стандартно отклонение).

През 2002 г. Nørbæk и колеги [44] идентифицират антоцианините като фактор, допринасящ за синия цвят на околоцветника в цветето на цикория и [45, 46] по-късно съобщават, че цветето на цикория съдържа захариди, флавоноиди, цихорин, метоксикумарин и етерични масла. По-рано тези учени [2] установиха, че цветята, листата и издънките на цикория съдържат инулин, фруктоза, холин, смола, цикорова киселина (дикафеоил винена киселина), ескулетин, ескулин (ескулетин-6-глюкозид), цихориин, умбелиферон, скополетин, 6,7-дихидрокумарин и сесквитерпенови лактони и техните гликозиди. Също така някои изследователи [47, 48] изолират витамини А, В6 и К от червената цикория, която също съдържа каротеноиди и някои минерали. В проучване на химията на храните от [23, 49] е установено, че цикоровата киселина е основното съединение, получено от метанолните екстракти от цикория. По същия начин, по-ранни проучвания [45] отбелязват, че е установено, че октанът, n-нонадеканът, пентадеканонът и хексадеканът са основните летливи компоненти на цикорията. Алифатните съединения и техните производни съставляват основната фракция на растението цикория, докато второстепенните съставки са предимно терпеноиди [50].

3. Етномедицинска полза от цикория в животновъдството

Намереният в цикория инулин е източник на разтворими диетични фибри, прототип на пребиотик, особено полезен при моногастралното хранене и използван също като функционална хранителна добавка [14, 51, 52]. Различни проучвания съобщават, че пребиотиците стимулират растежа на полезни за гостоприемника чревни бактерии, като лактобацили и бифидобактерии за цялостно полезно здраве [53, 54]. В допълнение, пребиотикът може да стимулира имунната система, да намали нивата на патогенните бактерии в червата [55], да облекчи запека, да намали риска от остеопороза, като увеличи абсорбцията на основни минерали [56], особено калция, и да намали риска от атеросклероза чрез намаляване на синтеза на триглицериди и мастни киселини в черния дроб, както и понижаване на техните серумни нива [54]. Интересното е, че пробиотичният инулин е показал, че намалява омърсяването на глиганите и миризливите съединения в съдържанието на дебелото черво и ректума, когато е включен в диетата на мъжки свине [20, 57, 58].

4. Цикория: Специализиран фураж за добитък

Проучване [81] разкрива, че хранителната стойност на реколтата от цикория варира в различните части на растението, с различни етапи на растеж, състояние на културата и околната среда на растението, както е показано на Фигура 3 .