UVOD
Potražnja za voćem i povrćem znatno je porasla zbog povećanja svjetske populacije, promjena prehrambenih navika i percepcije potrošača o zdravstvenim prednostima ovih proizvoda (Zia i sur., 2021.; Capanoglu i sur., 2022.). Samim time je industrija voća i povrća najveći i najbrže rastući segment svjetskoga tržišta poljoprivredne proizvodnje (Osorio i sur., 2021.). Procesuiranjem plodova ovih vrsta u sokove, džemove, umake, dehidrirane proizvode i drugo dolazi do stvaranja mnogih nusproizvoda i otpada kao što su kožica, kora, sjemenke i neiskorištena pulpa (Torres-León i sur., 2018.; Zia i sur., 2021.). Iako je nusproizvod okarakteriziran kao sekundaran, dobiven proizvodnjom glavnoga proizvoda i često s tržišnom vrijednošću, danas je većina nusproizvoda namijenjena hranidbi životinja, odlaganju na odlagalištima, kompostiranju i spaljivanju (Tlais i sur., 2020.; Tiwari i Khawas, 2021.). Na svjetskoj razini stvara se golema količina poljoprivrednih i prehrambenih nusproizvoda i otpada, koji utječu na sigurnost hrane, profitabilnost proizvođača, potrošačke cijene, zagađenje okoliša i u konačnici na klimatske promjene, a njihovo iskorištavanje predstavlja izazov i potrebu u svakodnevnome životu (Osorio i sur., 2021.; Tiwari i Khawas, 2021.; Zia i sur., 2021.; Capanoglu i sur., 2022.).
Ovi nusproizvodi izvor su vrijednih spojeva kao što su bjelančevine, lipidi, vlakna, ugljikohidrati, mikronutrijenti i bioaktivni spojevi te se mogu iskoristiti kao prirodni antioksidansi, konzervansi i dodatci u prehrambenoj, farmaceutskoj i kozmetičkoj industriji ili u proizvodnji energije i bioetanola, uz ostvarenje dodatnoga prihoda (Torres-León i sur., 2018.; Tlais i sur., 2020.; Ben-Othman i sur., 2020.; Matei i sur., 2021.; Osorio i sur., 2021.; Tiwari i Khawas, 2021.). Valorizacija nusproizvoda hrane kako bi se iskoristila njihova nutritivna svojstva za dobivanje novih proizvoda s visokim zdravstvenim prednostima i dodanom vrijednošću u prehrambenoj industriji održivom tehnologijom jedna je od najzanimljivijih strategija u ovome području (Torres- León i sur., 2018.; Tlais i sur., 2020.; Capanoglu i sur., 2022.). Iako su sjemenke frakcije sirovine koje se najvećim dijelom rasipaju u preradi voća i povrća te čine između 15 i 40 % svježe mase ploda (Osorio i sur., 2021.), njihova se valorizacija i prerada još uvijek ne razmatraju u potpunosti unatoč bogatomu i jedinstvenom fitokemijskom sastavu (Farag i sur., 2022.). Osim bogatoga nutritivnog sastava, sjemenke raznih vrsta sadrže i antinutritivne tvari (tanine, fitate, oksalate i dr.) koje blokiraju ili inhibiraju važne metaboličke procese, posebno probavne, te smanjuju bioraspoloživost hranjivih tvari kao što su bjelančevine, vitamini i minerali (Sunday i sur., 2013.), pa je stoga osiguranje kvalitete i sigurnosti ovih nusproizvoda od iznimne važnosti (Capanoglu i sur., 2022.).
Cilj je ovoga rada istražiti nutritivnu vrijednost i zdravstvene prednosti sjemenki pojedinih vrsta koje su otpad u industriji te utvrditi njihov potencijal za ljudsku upotrebu.
Sjemenke rajčice
Rajčica (Solanum lycopersicum L.) je jednogodišnja vrsta iz porodice Solanaceae koja se koristi svježa, ali i u prerađenome obliku (Tlais i sur., 2020.). Ubraja se među najuzgajanije vrste povrća te je njezina proizvodnja u svijetu u 2021. godini bila nešto više od 189 milijuna tona (FAOSTAT, 2023.). Preradom plodova rajčice u razne umake, sokove, piree, sušeni prah i drugo stvara se značajna količina otpada u obliku komine rajčice, koja uključuje kožicu i sjemenke koje predstavljaju čak 10 % težine ploda svježe rajčice (Casa i sur., 2021.; Kumar i sur., 2021.). Trenutačno se ti ostatci koriste kao hrana za životinje ili se, u najgorem slučaju, odlažu, čime se stvara velika količina otpada bogatoga visokovrijednim spojevima (Casa i sur., 2021.). Sjemenke rajčice važan su izvor bjelančevina (do 35 %) sa svim esencijalnim aminokiselinama (osim triptofana), najviše sadrže lizina (3,4 – 5,9 %), uključujući i malu količinu metionina i cisteina (Rajan i sur., 2022.; Bader i Shammari, 2023.). Sadrže i karotenoide (likopen), polisaharide (pektin), fitokemikalije (flavonoidi) i vitamine, nezasićene masne kiseline (linolna) i drugo od interesa za prehrambenu, farmaceutsku i nutraceutsku industriju (Westphal i sur., 2014.; Aniceto i sur., 2021.; Kumar i sur., 2021.). Uz to, ove se sjemenke koriste kao sirovina za ekstrakciju ulja s većim udjelom esencijalnih višestruko nezasićenih masnih kiselina poput linolne (52,99 %) i oleinske (23,5 %), a od zasićenih palmitinske (13,81 %) (Ouatmani i sur., 2021.). Utvrđeno je da ekstrakti sjemenki rajčice imaju antioksidativno, protuupalno, antikancerogeno, antitrombocitno, antimikrobno, antimutageno, neuroprotektivno i druga djelovanja, što dovodi do obećavajućih rezultata glede dobrobiti za ljudsko zdravlje, te se mogu iskoristiti u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji za očuvanje i sprječavanje mikrobnoga kvarenja (Taveira i sur., 2010.; Kumar i sur., 2021.).
Bjelančevine iz sjemenki rajčice koriste se u prehrambenim proizvodima za emulgiranje i pjenjenje (Rajan i sur., 2022.). Aminokiseline koje sadrže bjelančevine iz sjemenki rajčice koriste se kao pojačivači bjelančevina u proizvodima od žitarica kao što je kruh. Takav kruh, osim što obiluje bjelančevinama i esencijalnim aminokiselinama, sadrži i minerale kao što su željezo, cink, bakar, magnezij, masti i drugo (Rajan i sur., 2022.; Bader i Shammari, 2023.). Uz to, korisne aminokiseline prisutne u bjelančevinama sjemena rajčice čine ulje sjemenki rajčice dobrim kandidatom za upotrebu u farmaceutskoj i kozmetičkoj industriji za pripremu krema, sirupa i drugih proizvoda (Kumar i sur., 2021.; Rajan i sur., 2022.). Ulje ekstrahirano iz sjemenki rajčice također je, zbog svojega sastava, jestivo, s visokom nutritivnom kvalitetom, te se smatra prikladnim za preljeve salata (Casa i sur., 2021.; Solaberrieta i sur., 2022.). Budući da su linolna i oleinska kiselina glavne komponente ulja sjemenki rajčice, ono predstavlja zanimljiv alternativan izvor masnih kiselina za funkcionalnu hranu, nutraceutsku i farmaceutsku primjenu (Solaberrieta i sur., 2022.). Također bi se ulje moglo koristiti kao potencijalan izvor za proizvodnju biogoriva, kao i glicerina (Rajan i sur., 2022.).
Sjemenke jabuke
Jabuka (Malus sp.) pripada porodici Rosaceae te je jedna od najvažnijih voćnih kultura u svijetu (Bhat i sur., 2021.; Manzoor i sur., 2021.), s proizvodnjom u 2021. godini višom od 93 milijuna tona (FAOSTAT, 2023.). Otprilike 70 % jabuka u svijetu se prodaje kao svježe voće, a ostalih se 30 % prerađuje u sokove ili koncentrate sokova, jabukovače, alkoholna pića, umake, piree, džemove, konzervirane, sušene i smrznute proizvode (Fromm i sur., 2013.; Skinner i sur., 2018.). Prerada jabuka rezultira s oko 25 % mase komine koja se odbacuje (Skinner i sur., 2018.), a od koje se 2 – 4 % odnosi na sjemenke koje su potencijalan izvori vrijednih nusproizvoda (Górnaś, 2015. ; Tlais i sur., 2020.). Nusproizvodi jabuke su se prvenstveno koristili kao hrana za životinje, ali tijekom posljednjih desetljeća dobivanje fenolnih spojeva iz ovih nusproizvoda sve više dobiva na važnosti zbog njihovih antioksidativnih svojstava i potencijalnih zdravstvenih koristi (Fromm i sur., 2013.). Nutritivno, sjemenke jabuke, ovisno o kultivaru i uvjetima obrade, sadrže veliku količinu bjelančevina, lipida, ugljikohidrata, dijetalnih vlakana, vitamina i minerala, što ih čini potencijalnim prehrambenim resursom za konzumaciju (Kamel i sur., 1982.; Awotedu i sur., 2020.). Sadržaj polifenola je značajno veći u ekstraktima kožice i sjemenki negoli u ekstraktima pulpe (Xu i sur., 2016.; Ci i sur., 2018.). Ulje sjemenki jabuke uglavnom se sastoji od linolne (50,7 – 51,4 g/100 g) i oleinske kiseline (37,49 – 38,55 g/100 g), a ostale istaknute masne kiseline su palmitinska, stearinska i arahidonska (Tian i sur., 2010.). Ekstrahirano ulje sadrži značajne količine bioaktivnih spojeva poput fenola, flavonoida, karotenoida, orizanola i lignana (Berwal i sur., 2022.).
Općenito, sjemenke jabuke mogu imati blago štetno djelovanje na probavu zbog prisutnosti male količine amigdalina (0,6 mg/g suhih sjemenki), ali je količina nedovoljna da izazove otrovan učinak, osim ako se ne konzumira ekstremno velika količina sjemenki (Khalil i Mustafa, 2020.).
Zbog visokih nutritivnih vrijednosti i različitih polifenola u sjemenkama jabuke, utvrđen je njihov blagotvoran učinak na zdravlje, kao što je pozitivno djelovanje na dijabetes tipa Ⅱ, pretilost, kardiovaskularne bolesti, astmu i plućne disfunkcije te Alzheimerovu bolest. Sjemenke jabuke također induciraju apoptozu ljudskih stanica raka jetre zaštitom od oksidativnoga oštećenja te imaju inhibirajuće djelovanje na probavne enzime (Hyson, 2011.; Ci i sur., 2018.; Manzoor i sur., 2021.). U istraživanju Gunesa i sur. (2019.) utvrđeno je da sjemenke jabuke sadrže značajne razine fenolnih spojeva, a dokazano je da floridzin, karakterističan polifenol ovih sjemenki koji štiti biljku od nekih patogena, ima za ljude antidijabetički učinak i antioksidativno djelovanje te može utjecati na prevenciju gubitka koštane mase, poboljšanje pamćenja, produljenje života i drugo. Khalil i Mustafa (2020.) izolirali su pet novih jednostavnih kumarina iz sjemenki jabuke Granny Smith koji su pokazali antioksidativnu i antitumorsku aktivnost, s pozitivnom korelacijom među njima. Sjemenke jabuke mogle bi biti potencijalan izvor prirodnih antioksidansa koji mogu povećati ukupnu kvalitetu namirnica i produžiti njihov rok trajanja (Gunes i sur., 2019.).
S obzirom na svojstva koja imaju sjemenke jabuke zbog svojega nutritivnog sastava, ugradnja prirodnih bioaktivnih komponenata s terapeutskim blagodatima iz sjemenki jabuke u funkcionalnu hranu bilo bi zanimljivo rješenje za degenerativne bolesti uzrokovane oksidativnim stresom (Manzoor i sur., 2021.). Tian i sur. (2010.) utvrdili su da je ulje sjemenki jabuke bilo djelotvorno protiv bakterija, plijesni i kvasaca te su zaključili da ima dobar potencijal za korištenje u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji. Od ukupnih fenola, 75 – 83 % su floridzini, te je utvrđeno da bi žvakaća guma mogla biti prikladan i lak način za njihovu konzumaciju (Gunes i sur., 2019.). Manzoor i sur. (2021.) utvrdili su da uzorci brašna od sjemenki jabuke imaju antioksidativna i antimikrobna djelovanja, kao i inhibicijsko djelovanje protiv enzima α-glikozidaze i lipaze gušterače, što ukazuje da polifenoli prisutni u ekstraktima sjemenki imaju potencijal poremetiti metabolizam ugljikohidrata i lipida u svrhu učinkovitoga liječenja hiperglikemije i pretilosti. Fromm i sur. (2013.) utvrdili su da se sjemenke jabuke mogu u potpunosti iskoristiti kao dodatak za bojenje prehrambenih pripravaka koji će imati i antioksidativno djelovanje, što može predstavljati zanimljivu alternativu sintetičkim bojama. Korištenje ovih sjemenki u različitim sektorima kao što su prehrambena, farmaceutska ili kozmetička industrija može dovesti do značajnih ekonomskih dobitaka i spriječiti ili smanjiti probleme u okolišu uzrokovane nakupljanjem nusproizvoda prerađene jabuke (Xu i sur., 2016.; Gunes i sur., 2019.).
Sjemenke lubenice
Lubenica (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. & Nakai) je tropska zeljasta biljka puzavica koja pripada porodici Cucurbitaceae (Koocheki i sur., 2007.), a smatra se da je udomaćena u Africi prije najmanje 4000 godina (Gichimu i sur., 2009.). U svijetu je 2021. godine proizvedeno više od 101 milijuna tona (FAOSTAT, 2023.). Istraživanjem je utvrđeno da sjemenke lubenice imaju sadržaj masti u rasponu 26,50 – 49,05 %, bjelančevina 16,33 – 30,63 %, vlakana 39,09 – 43,28 %, ugljikohidrata 4,52 – 15,32 % i energetsku vrijednost 354,05 – 582,05 kcal/100 g. Sjemenke lubenice također sadrže značajne razine vitamina i minerala, od kojih su najzastupljeniji željezo, mangan, cink i magnezij (Jacob i sur., 2015.; Tabiri i sur., 2016.). Ulje sjemenki lubenice sadrži oleinsku, palmitinsku i stearinsku kiselinu te glikozide linolne kiseline (Gupta i sur., 2018.). Utvrđeno je da su sjemenke lubenice značajan izvor hranjivih tvari i mogu imati zdravstvene i ekonomske koristi zbog antioksidativnoga, protuupalnog, atimikrobnog i hepatoprotektivnog djelovanja (Tabiri i sur., 2016.; Gupta i sur., 2018.).
Unatoč nekim antinutritivnim komponentama (oksalati, tanini, cijanovodična kiselina) koje se značajno mogu smanjiti kuhanjem i prženjem sjemenki, dosadašnja istraživanja sugeriraju da sjemenke lubenice mogu biti značajan izvor hranjivih sastojaka u prehrani i mogu imati zdravstvene i ekonomske koristi (Olawepo i sur., 2014.; Addo i sur., 2018.).
Sjemenke lubenice mogu pružiti znatne medicinske, zdravstvene i ekonomske koristi ako se svježe konzumiraju ili koriste prerađene u prehrambenim proizvodima, kao i u kozmetičkoj i farmaceutskoj industriji (Tabiri i sur., 2016.; Gupta i sur., 2018.). U nekim dijelovima svijeta konzumiraju se u svježem ili u pečenom obliku te se koristite u mješavini brašna, kao zgušnjivač juha, u poboljšanju prehrane dojenčadi te za proizvodnju ulja, a fermentirane se sjemenke koriste za proizvodnju zaslađivača (Gupta i sur., 2018.). Konzumacija sjemenki lubenice može smanjiti mogućnost oboljenja od kardiovaskularnih bolesti i raka zbog značajne količine ukupnih fenola koji se nalaze u sjemenkama i njihova antioksidativnoga djelovanja (Rodriguez i sur., 2006.; Tabiri i sur., 2016.). Zia i sur. (2021.) utvrdili su potencijalnu industrijsku primjenu sjemenki lubenice u različitim proizvodima kao što su fermentirani, mliječni (sladoled) i pekarski proizvodi (brašno, kruh, tost, kolači, keksi, torte i dr.) te tjestenine (špageti, rezanci i dr.), slatkiši (bomboni i sl.) i drugo. Brašno od sjemenki lubenice ima visok sadržaj bjelančevina, masti, vlakana i minerala te može biti vrijedan dodatak prehrani, posebno za ljude u zemljama u razvoju, u kojima nema odgovarajućega pristupa mliječnim proizvodima i mesu (Jacob i sur.; 2015.).
Sjemenke avokada
Avokado (Persea americana Mill.) je drvenasta tropska voćna vrsta koja pripada porodici Lauraceae te je podrijetlom iz Meksika (Awotedu i sur., 2020.). Proteklih godina je porasla potrošnja avokada te je u 2021. godini u svijetu proizvedeno više od 8 milijuna tona (FAOSTAT, 2023.). U industriji avokada koristi se pulpa koja se prerađuje u guacamole umak i ulje, stvarajući velike količine agroindustrijskih nusproizvoda, kožice i sjemenki u rasponu od 18 do 23 % mase suhoga ploda (Gómez i sur., 2014.; Tlais i sur., 2020.).
Sjemenka avokada bogata je ugljikohidratima, lipidima i bjelančevinama, polifenolima, vitaminima (npr. resveratrolom i vitaminom D), nezasićenim masnim kiselinama, vlaknima i kalijem, s antikancerogenim, antimikrobnim, antioksidativnim, antiinfekcijskim i protuupalnim učincima te učincima koji produljuju život (Gómez i sur., 2014.; Talabi i sur., 2016.). Terapeutska upotreba avokada i ulja iz njegovih sjemenki pripisuje se prisutnosti niza bioaktivnih spojeva odgovornih za različite farmakološke aktivnosti, među kojima se najviše može istaknuti ukupan sadržaj fenola (Leite i sur., 2009.; Cardoso i sur., 2016.). Lipidni ekstrakt sjemenki avokada pokazao je snažno protuupalno i antikancerogeno djelovanje zbog visokoga postotka ugljikovodika, sterola i nezasićenih masnih kiselina, uglavnom oleinske kiseline (Tlais i sur., 2020.).
Ograničenje za korištenje sjemenki avokada jest visoka koncentracija antinutritivnih tvari, što ih u sirovome obliku čini nepogodnim za prehranu ljudi i životinja (Talabi i sur., 2016.). Sjemenke avokada sadrže ukupne oksalate, tanine i fitinsku kiselinu (Ejiofor i sur., 2018.). Međutim, metode obrade kao što su namakanje i kuhanje smanjuju razine ovih antinutrijenata prisutnih u sirovim sjemenkama te ga čini pogodnijim za upotrebu. Namakanjem se sadržaj tanina u sjemenkama smanjuje za 65 % , fitinske kiseline za 58 %, alkaloida za 64 %, saponina za 48 % i oksalata za 49 %. Kuhanjem u trajanju od 25 minuta također se smanjuje sadržaj tanina za 75 %, fitinske kiseline za 53 %, alkaloida za 79 %, saponina za 21 % i oksalata za 32 % (Talabi i sur., 2016.).
Sjemenke avokada imaju raznoliku primjenu u narodnoj medicini, od liječenja proljeva, dizenterije, zubobolje i crijevnih parazita do liječenja i uljepšavanja kože (Ejiofor i sur., 2018.). Bogate su taninima i karotenoidima te se pokazalo da uz tokoferole iz voća inhibiraju rast stanica raka prostate in vitro (Lu i sur., 2005.). Ifesan i sur. (2015.) utvrdili su da je moguće proizvesti bombone od brašna sjemenki avokada i đumbira koji ne pokazuju znatne razlike u okusu u odnosu na druge bombone. Utvrđeno je da se liofilizirani ekstrakt avokada može koristiti kao zaštita kod oksidacije ulja (emulzije ulja u vodi) i masti (goveđe pljeskavice), s izvrsnim rezultatima posebno u mesu, kod kojega je trajnost pljeskavice značajno povećana, te može biti zamjena sintetičkim antioksidansima, koji su u većim dozama toksični (Gómez i sur., 2014.). Škrob iz sjemenki avokada ima potencijalnu primjenu kao sredstvo za zgušnjavanje i želiranje u prehrambenim sustavima, kao nosač u farmaceutskim sustavima i kao sastojak biorazgradivih polimera za pakiranje hrane (Chel-Guerrero i sur., 2016.).
Sjemenke vrsta roda Prunus
Rod Prunus (porodica Rosaceae, potporodica Amygdaloideae) podrijetlom je iz Azije, a sastoji se od 430 vrsta, uključujući vrste P. persica (L.) Batsch (breskva), P. persica var. nucipersica (L.) C. K. Schneid. (nektarina), P. domestica L. (šljiva), P. armeniaca L. (marelica), P. avium L. (trešnja) i P. cerasus L. (višnja) (Natić i sur., 2020.). Proizvodnja breskve i nektarina u 2021. godini je bila nešto više od 24,9 milijuna tona, marelice 3,6 milijuna tona, a trešnje oko 2,7 milijuna tona (FAOSTAT, 2023.). Plod vrsta iz roda Prunus ili koštičavoga voća jest koštunica, odnosno mezokarp, koji okružuje endokarp sa sjemenkom iznutra (Fadón i sur., 2020.). Zbog visoke energetske vrijednosti i niskoga udjela pepela, endokarpi breskve i marelice često se odvajaju unutar pogona za preradu i koriste kao kruto gorivo kako bi se smanjili troškovi opskrbe toplinskom energijom u proizvodnji (Ordoudi i sur., 2018.). Sjemenke predstavljaju 6 – 7 % ukupne mase ploda (Ordoudi i sur., 2018.). Sjemenke vrsta iz roda Prunus mogu se koristiti kao nove i nekonvencionalne uljarice, među kojima sjemenke marelice i breskve imaju najveći sadržaj ulja te su bogate mononezasićenim masnim kiselinama, ponajviše oleinskom (Natić i sur., 2020.; Farag i sur., 2022.). Karotenoidi, polifenoli i benzaldehid u sjemenkama vrsta iz roda Prunus, posebno šljive i marelice, pokazali su antioksidativno i antibakterijsko djelovanje, što njihovu upotrebu kao dodataka hrani i/ili konzervansa čini izuzetno obećavajućom (Farag i sur., 2022.).
Nakon uklanjanja uljne frakcije, ostatci jezgre bogati su bjelančevinama, šećerima, mineralima, vlaknima, vitaminima (B1, B3, B5 i B6), fenolnom kiselinom, flavonoidima i stilbenima s jakim kardioprotektivnim učinkom (Natić i sur., 2020.). Analiza aminokiselina u jezgri turske marelice pokazala je da esencijalne aminokiseline iznose 32 – 34 % ukupnih aminokiselina, s leucinom kao glavnom aminokiselinom (16,2 – 21,6 mmol/100 g) (Alpaslan i Hayta, 2006.). Analiza sjemenki trešnje pokazala je visok sadržaj minerala, ponajviše K i Ca, kao i kompleksa vitamina B (Hu i sur., 2019.).
Prešane pogače od sjemenki breskve sastoje se od 15 – 47 % ukupnih ugljikohidrata. Analizirane su sjemenke 25 genotipova bresaka koje se razlikuju po podrijetlu i vremenu sazrijevanja te po sastavu šećera. Utvrđeni su različiti šećeri i šećerni alkoholi, uključujući saharozu (37 %), glukozu (33,4 %) i fruktozu (8,6 %) kao glavne slobodne šećere među svim uzorcima (Stanojević i sur., 2015.). Sadržaj β-karotena utvrđen je u sjemenkama 15 genotipova marelica te je činio 76 – 94 % ukupnih karotenoida, u rasponu 0,15 – 0,53 mg/100 g ulja. Lutein, zeaksantin, β-kriptoksantin i β-karoten bili su glavni spojevi prisutni u ulju sjemenke marelice (Pop i sur., 2015.; Górnaś i sur., 2016.). Utvrđeno je da je ulje dobiveno iz sjemenki devet kultivara marelice vrijedan izvor sterola (β-sitosterol, kampesterol, 5-avenasterol, 24-metilen-cikloartanol, kolesterol, gramisterol, 7-stigmasterol, 7-avenasterol i citrostadienol) (Rudzińska i sur., 2017.).
Sjemenke vrsta iz roda Prunus dobro su poznate po visokim razinama cijanogenih glikozida, amigdalina i prunazina, koji podliježu hidrolizi pod djelovanjem β-glukozidaze i u konačnici daju cijanovodik (HCN) (Yamane i sur., 2010.). Jedan gram amigdalina rezultira s 59 mg HCN-a, s toksičnom dozom određenom pri konzumaciji od 0,5 – 3,5 mg/kg tjelesne težine mase (Kovacikova i sur., 2019.; Ordoudi i sur., 2018.). Pronađena razina amigdalina u sjemenkama vrsta iz roda Prunus je 0,1 – 17,5 mg/g (Ordoudi i sur., 2018.), te je procijenjeno da dijete od 20 kg treba pojesti 510 g sjemenki za uočavanje ozbiljnoga učinka trovanja (Karsavuran i sur., 2014.).
Rezultatima istraživanja Debnath i sur. (2011.) i Gomaa (2013.) utvrđeno je da među sjemenkama vrsta iz roda Prunus sjemenke šljive i marelice imaju potencijal razviti nove antibakterijske formulacije posebno protiv gram-negativnih bakterija koje su otporne na antibiotike. Ekstrakti sjemenki ovih vrsta pokazali su antimikrobno djelovanje protiv kliničkih izolata sedam vrsta mikroorganizama. Takvo antimikrobno djelovanje uglavnom je posredovano benzaldehidom prisutnim u eteričnome ulju sjemenki koji je glavna komponenta u sjemenkama marelice i šljive (Mahdian i sur., 2016.).
Primjena sjemenki Prunusa u prehrambenoj je industriji potpuno zanemarena, a u budućnosti treba razmotriti primjenu u formulaciji novih sokova bogatih bioaktivnim peptidima, pekarskim proizvodima, proizvodima na bazi povrća, u proizvodnji različitih prehrambenih aditiva, to jest enzima, bjelančevina, aroma, i tako dalje. Također treba razmotriti optimizaciju i najbolji omjer svakoga sastojka kako bi se održala kvaliteta obogaćenih proizvoda po mjeri potrošača (Farag i sur., 2022.). Šest formulacija keksa pripremljeno je zamjenom pšeničnoga brašna brašnom od sjemenki marelice s različitom razinom udjela u smjesi. Obogaćeni keksi pokazali su poboljšanje fizičkih karakteristika, boje, teksture, bjelančevina, masti, vlakana, pepela, sadržaja fenola i antioksidativnih svojstava bez značajnoga utjecaja na senzorna svojstva (Sheikh i sur., 2020.). Sjemenke marelice također se cijele ili mljevene dodaju u pekarske proizvode te se konzumiraju kao predjelo, dok se sjemenke breskve sve više koriste u proizvodnji persipana, zamjene za marcipan (Natić i sur., 2020.).
Sjemenke vrsta roda Citrus
Rod Citrus najveći je rod u porodici Rutaceae s otprilike 70 vrsta, uključujući razne jestive vrste kao što su C. limon L. (limun), C. medica L. (četrun), C. aurantium L. (gorka naranča), C. paradisi L. (grejp), C. reticulata L. (mandarina), C. clementina Hort. ex Tan. (klementina), C. japonica Thumb. (kumkvat) i C. sinensis Osb. (slatka naranča) (Favela-Hernández i sur., 2016.; Loizzo i sur., 2016.; Bora i sur., 2020.; Farag i sur., 2020.). S više od 124,3 milijuna tona godišnje proizvodnje diljem svijeta, vrste iz roda Citrus jedne su od najuzgajanijih kultura u svijetu (Mahato i sur., 2020.), a uzgoj se svake godine povećava zbog njihove ekonomske vrijednosti kao hrane i vrijednoga, fitokemijski bogatog sastava (Talon i Gmitter, 2008.; González-Molina i sur., 2010.; Dugrand-Judek i sur., 2015.; Favela-Hernández i sur., 2016.).
Sjemenke agruma imaju antioksidativno, protuupalno i antikancerogeno djelovanje, uz kardioprotektivne i neuroprotektivne učinke (Lv i sur., 2015.; Sir Elkhatim i sur., 2018.). U lipidnome dijelu sjemenki vrsta iz roda Citrus prisutne su zasićene i nezasićene (omega) masne kiseline s palmitinskom, oleinskom (omega-9) i linolnom kiselinom (omega-6) kao glavnim sastojcima, koji čine više od 20 % u većini biljnih ulja agruma (Waheed i sur., 2009.; Rashid i sur., 2013.). Ostale manje zastupljene masne kiseline uključuju palmitoleinsku (omega-7), stearinsku, α-linolensku kiselinu (omega-3), arahidnu, behensku i lignocerinsku kiselinu (Ajewole i Adeyeye, 1993.; Yilmaz i Güneşer, 2017.). Kora i sjemenke vrsta iz roda Citrus dobro su poznati kao bogat izvor fenolnih spojeva, uključujući fenolne kiseline i flavonoide (García-Salas i sur., 2013.). Tokoferoli su zajednički klasificirani u ulju sjemenki pakistanske limete, grejpa, naranče i mandarine te je utvrđeno da su sjemenke mandarine najbogatije ukupnim tokoferolima od 662 mg/kg. Glavni izomer u svim istraživanim sjemenkama bio je α-tokoferol, i to u rasponu od 558 mg/kg u mandarini, 380 mg/kg u grejpu i 220 mg/kg u naranči (Ragai i Muzac, 2000.; Anwar i sur., 2008.).
U sjemenkama vrsta iz roda Citrus identificirano je više od 250 fitosterola (Cabral i Klein, 2017.). Fitosteroli su među determinantama kvalitete ulja sjemenki vrsta iz roda Citrus, u kojima su β-sitosterol i kampesterol dominantni fitosteroli u uljima sjemenki limuna i grejpa (Yilmaz i Güneşer, 2017.; Güneşer i Yilmaz, 2018.; Farag i sur., 2020.). U sjemenkama vrsta iz roda Citrus karotenoidi su prisutni u niskim razinama (0,3–26,7 mg/kg) dajući žutu boju njihovu ulju (Ordoudi i sur., 2018.). Glavni karotenoid u ulju sjemenki naranče, limuna i mandarine je lutein (Malacrida i sur., 2012.). Limonoidi pripadaju oksigeniranim triterpenoidima koji uzrokuju gorak okus sjemenki citrusa te imaju antikancerogeno, antivirusno, protuupalno i druga djelovanja (Tundis i sur., 2014.; Zhang i sur., 2020.). Varijacije u ukupnim limonoidima i posljedično gorčina u agrumima ovise o kultivaru/vrsti, zemljopisnome podrijetlu i stupnju zrelosti (Wang i sur., 2016.; Ordoudi i sur., 2018.).
Biljni fenolni spojevi vrsta iz roda Citrus imaju mnogo primjena u raznim industrijskim poljima, uključujući kozmetičku, prehrambenu i nutraceutiku (García-Salas i sur., 2013.). Moguća je primjena ovih sjemenki za proizvodnju ambalaže za hranu od biopolimera s antimikrobnim djelovanjem, raznih prehrambenih proizvoda kao što su brašno i ulje ili za proizvodnju biodizela. Velike količine mogle bi se upotrijebiti u formulaciji zdrave hrane kao funkcionalne komponente, posebno na temelju njihovih bogatih prehrambenih sastojaka poput flavonoida i dijetalnih vlakana (Zayed i sur., 2021.).
ZAKLJUČAK
Utvrđeno je da sjemenke rajčice, jabuke, lubenice, avokada, breskve, marelice, trešnje, šljive, limuna, naranče i drugih vrsta imaju bogat nutritivni sastav, što podrazumijeva visok sadržaj bjelančevina, lipida, vitamina, minerala i bioaktivnih spojeva kao što su fenoli, flavonoidi, karotenoidi i slično te imaju značajne korisnosti za ljudsko zdravlje i visok potencijal iskoristivosti. Utvrđeno je da zbog svojega kemijskog sastava sjemenke imaju antioksidativna, antimikrobna, antikancerogena, protuupalna i druga svojstva, te bi ih se moglo primijeniti u prehrambenoj, farmaceutskoj, kozmetičkoj industriji i nutraceutici. Poznato je da neke vrste u sjemenkama sadrže antinutritivne tvari, a njihove je koncentracije moguće smanjiti raznim načinima termičke obrade. Korištenje bioaktivnih komponenata može poboljšati ekonomsku izvedivost industrije prerade raznih vrsta te može pomoći pri smanjenju onečišćenja okoliša koje stvaraju nusproizvodi. Drugim riječima, korištenje sjemenki voća i povrća u budućnosti ne samo da može minimizirati nakupljanje otpada, već može generirati dodatan prihod za sektor prerade voća i povrća.
SUMMARY
VALORIZATION OF SEEDS AS A BY-PRODUCT OF HORTICULTURAL PRODUCTION
Keywords: by-products, health benefits, nutritional composition, seeds
POPIS LITERATURE
1. Addo, P. W., Agbenorhevi, J. K., Adu-Poku, D. (2018). Antinutrient contents of watermelon seeds. Food Processing & Technology, 6(2): 237–239.
37. Hu, B., Wang, H., He, L., Li, Y., Li, C., Zhang, Z., Liu, Y., Zhou, K., Zhang, Q., Liu, A., Liu, S., Zhu, Y., Luo, Q. (2019). A method for extracting oil from cherry seed by ultrasonic-microwave assisted aqueous enzymatic process and evaluation of its quality. Journal of Chromatography A, 1587: 50–60.
Adresa autora - Authors’ address: Primljeno - Received:
doc. dr. sc. Monika Vidak* 16.01.2024
E-mail: mvidak@agr.hr Revidirano - Revised:
prof. dr. sc. Klaudija Carović-Stanko 4.03.2024.
E-mail: kcarovic@agr.hr Prihvaćeno - Accepted: Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet, 5.03.2024.
Znanstveni centar izvrsnosti za bioraznolikost i molekularno oplemenjivanje bilja, Svetošimunska cesta 25, 10000 Zagreb, Hrvatska.
Rene Turković
E-mail: turkovic.rene@gmail.com
Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet,
Svetošimunska cesta 25, 10000 Zagreb, Hrvaska.