Uutuusrohdoskasvit sekä tyrni ja marja-aronia terveyden edistäjinä

Abstract

Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksen (MTT) Mikkelin toimipisteen luotsaamassa hankkeessa Kaakkois-Suomen yrttijalostuksen kehittäminen paneuduttiin vuosina 2005-2006 vuorenkilven, tummarusokin, rohtomesikän, rohtosarviapilan ja sinimailasen viljelymahdollisuuksien selvittämiseen avomaaoloissa ja näistä saatavan sadon hyödyntämiseen rohdostuotteiden raaka-aineena. Myös tyrnin ja marja-aronian terveysvaikutteisia komponentteja tutkittiin ja kehitettiin marjojen uusia käyttömahdollisuuksia elintarvikkeiden raaka-aineena. Peltoviljelykokein tutkittiin Mikkelin seudulta kerättyjen eri vuorenkilpikantojen lehtisadon määrää ja kantojen arbutiinipitoisuutta sekä kehiteltiin lajin peltoviljelymenetelmää. Tuotantomittakaavaisen kasvuston perustaminen onnistuu parhaiten emokasvustosta nostettujen juuripalojen tiheäistutuksella, 10-15 juurenpalaa/metri. Kantojen tuore lehtisato oli 580-1570 g/m kannasta riippuen. Arbutiinipitoisuus vaihteli välillä 5-13 %. Peltokokeiden jälkeen parhaat kannat luovutettiin erikoiskasviviljelijöille. Hankeen aikana kehitettiin myös vuorenkilven ja ruusujuuren tuotantomittakaavainen uuttomenetelmä kuivauutteen valmistukseen. Tummarusokin kasvuston perustaminen taimista on varmaa, ja kahden korjuukerran menetelmässä tuoresato oli 2,5-4,0 kg/m². Sadonkorjuu onnistui koneellisesti hyvin. Siementen suorakylvö epäonnistui, koska siemenissä olevien koukkujen vuoksi siemen ei juossut tasaisesti kylvölaitteessa, ja kylvös jäi epätasaiseksi. Peltoviljelykokeissa tutkittiin verenohennuskasvien (rohtomesikkä, rohtosarviapila ja sinimailanen) satopotentiaalia ja lehtisadon laatua. Yksivuotisten pukinsarviapilan kuiva lehtisato oli keskimäärin 7-10 kg/aari ja rohtomesikän 30 kg/aari. Sinimailasen kuiva lehtisato oli kylvövuonna 35-45 kg/aari ja toisena vuonna 60-75 kg/aari. Kirjallisuusselvitysten mukaan tyrnin marjat, lehdet ja jopa puumainen rungon kuoriosa sisältävät paljon erilaisia bioaktiivisia aineita ja vitamiineja. Tyrnimarjojen biologisesti aktiivisten aineiden pitoisuuden vaihtelu riippuu mm. lajikkeesta, kasvupaikasta ja marjan kypsyysasteesta. Tyrnin tuotteista misessa lajikkeen valinnalla voidaan vaikuttaa tuotteen rakenteeseen, makuun ja ulkonäköön. Tässä hankkeessa tuotteisiin kokeilluista lajikkeista Pertsik ja Botanitseskaja sopivat hyvin tyrnikastikkeeseen, -hyytelöön ja kompottiin. Marja-aronian fenoliyhdistefraktioiden eristämiseksi kehitettiin kromatografinen menetelmä, joka skaalattiin Pilot-mittakaavaan. Fenoliyhdisteiden säilyvyyttä tutkittiin marjojen jatkojalostusprosesseissa. Hilloamisessa marjojen sisältämät fenoliyhdisteet säilyvät melko hyvin. Mehun valmistuksessa puristusjätteisiin jäi lähes 80 % fenoliyhdisteistä entsyymikäsittelyistä huolimatta. Marjojen uunikuivauksessa pastörointi paransi fenoliyhdisteiden pysyvyyttä murskatuissa marjoissa. Mehulla ja aroniasta eristetyillä polyfenolifraktioilla havaittiin ACE:n estoa in vitro kokeissa. Rotilla tehdyt in vivo -kokeet vahvistivat verenpainetta alentavan vaikutuksen.

In 2005 2006, the project Development of new medicinal herb-based products in South-East Finland focused on studying different cultivation methods for bergenia (Bergenia sp.), trifid bur-marigold (Bidens tripartita), common melilot (Melilotus officinalis), fenugreek (Trigonella foenum-graecum) and lucerne (Medicago sativa) in open field conditions. Another aim was to produce raw material for the development of pharmaceutical products. Furthermore, health components of sea buckthorn (Hippophae rhamnoides) and chokeberry (Aronia Medik.) were studied and new uses of these berries were developed as ingredients in foods. In the field trials, cultivation techniques, yield potential and the arbutin content of different bergenia species collected from the Mikkeli area were studied. In establishing a bergenia plantation for leaf yield production the most successful method was dense planting of root cuttings, 10 15 root cuttings/m. The fresh leaf yield was 580 1570 g/m depending on the species. The arbutin content of the leaves was in the range of 5 13%. After the field trials the best species were delivered to specialist growers. During the project, an industrialscale dry extraction method was developed for bergenia and roseroot. A trifid bur-marigold plantation was successfully established from seedlings. The fresh yield was 2.5 4.0 kg/m2 with two harvests. Machine harvesting turned out to be suitable for trifid bur-marigold. Direct sowing was unsuccessful, because the hairy seeds tangled in the sowing machine resulting in a patchy distribution. In the field trials of plants with anti-coagulant medicinal properties (common melilot, fenugreek and lucerne) the leaf yield and yield quality were studied. The dry leaf yields of common melilot and annual fenugreek averaged 30 kg/100 m2 and 7 10 kg/100 m2, respectively. In the sowing year the dry leaf yield of lucerne was 35 45 kg/100 m2 and in the second harvesting year 60 75 kg/100 m2. According to the literature, the berries, leaves and even the woody bark of sea buckthorn contain a number of different bioactive compounds and vitamins. The content of bioactive compounds depends, inter alia, on the variety, habitat and degree of ripeness. The variety affects the consistency, taste and appearance of the products made from the berries. According to our tests, the Pertsik and Botanitseskaja varieties were suitable for dressing, jelly and compote made from sea buckthorn berries and juice. A pilot-scale chromatographic method for isolating polyphenol fractions from chokeberry was developed. In addition, the stability of the phenolic compounds in different food processing methods was studied. The phenolic compounds proved quite stable during jam making. On the other hand, in the juicing process, nearly 80% of the phenolic compounds remained in the press cake despite enzyme treatments. In oven drying the stability of phenolic compounds in crushed berries was improved by pasteurization. All the polyphenol fractions isolated from the berries and chokeberry juice showed ACE (angiotensin converting enzyme) inhibitory activity in vitro. In vivo tests in rats confirmed the antihypertensive effect of chokeberry.