NUTRITIONAL ADVANTAGES AND TOXICOLOGICAL RISKS OF USING YELLOW THISTLE AS A NON-TRADITIONAL FOOD RAW MATERIAL
DOI:
https://doi.org/10.32782/2786-9067-2024-27-1Keywords:
yellow thistle, nutritional and biological value, toxicological risks, essential and toxic trace elementsAbstract
The use of non-traditional plant raw materials in the technology of food production is gaining relevance today due to the content in these plants of a complex of substances that have nutritional and biological value. Such promising crops include yellow thistle, the leaves and stems of which have long been used in various dishes. The plant contains a significant amount of vitamin C, carotenoids, and polyunsaturated fatty acids. However, the issue of safety of such raw materials is not studied. In particular, numerous data indicate that wild plants are capable of accumulating toxic elements. The purpose of the work was to study the features of the nutritional value of yellow thistle and to conduct experimental studies of the content of essential and toxic elements in plants collected in the territories of the Lviv region of Ukraine, sufficiently distant from the sources of technogenic and anthropogenic pollutants. Materials and methods. Features of the nutritional value of yellow thistle were studied according to literature sources. The content of essential and toxic elements in the plants was determined by physicochemical methods, namely, the content of arsenic - photometrically; the content of zinc, copper, manganese, cobalt, nickel, lead and cadmium − by the method of atomic absorption spectrophotometry. Conclusions. Yellow thistle contains a large amount of nutrients (proteins, essential amino acids, fats, polyunsaturated fatty acids, vitamins, minerals), which indicates the possibility of its use in population nutrition. At the same time, the ability of yellow thistle to accumulate toxic elements, namely lead and, to a lesser extent, cadmium, from the soils of ecologically safe territories was confirmed for the first time, and the issue of introducing safety precautions when using yellow thistle in food was raised, one of which is increased control over content of lead and cadmium in the above-ground parts of the plant. The prospects of the research are to conduct an experiment during several growing seasons with the analysis of all stages of plant growth, including the flowering stage, which is necessary to determine the accumulation and movement of pollutants in plant tissues during their life cycle.
References
Бомба М.Я., Івашків Л.Я. Здорове харчування як стратегічний ресурс національної безпеки України. Вісник НАН України. 2013. № 6. С. 32−41. URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/67484.
Бомба М.Я., Федина Л.О. Використання осоту жовтого (sonchus arvensis) в харчуванні людини. Харчові добавки. Харчування здорової та хворої людини : матеріали Х Міжнародної наук.-практ. Інтернет-конф. Прага : Oktan Print s.r.o., 2023. 49–50. DOI: 10.46489/FAHM-23-25.
Ґрунти Львівської області : колективна монографія / за ред. С.П. Позняка. Львів : ЛНУ імені Івана Франка, 2019. 424 с.
Державний науково-дослідний та проєктно-конструкторський інститут «Консервпром-комплекс». ДСТУ ІСО 6634:2004 Фрукти, овочі та продукти перероблення. Визначення вмісту миш'яку спектрометричним методом із застосуванням діетилдитіокарбамату срібла (ІСО 6634:1982, ІДТ). Київ : Держспоживстандарт України, 2006. 7 с.
Європейський комітет зі стандартизації. ДСТУ EN 14082:2019. Продукти харчові. Визначення вмісту свинцю, кадмію, цинку, міді, заліза та хрому методом атомно-абсорбційної спектрометрії (ААС) після сухого озолення (EN 14082:2003, IDT). Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2019. 17 с.
Жовтий осот городній. Лікарські рослини : енциклопедичний довідник / за ред. А.М. Гродзінського. Київ : Олімп, 1992. С. 163.
Про затвердження Державних гігієнічних правил і норм «Регламент максимальних рівнів окремих забруднюючих речовин у харчових продуктах» : Наказ Міністерства охорони здоров'я України від 13.05.2013 № 368. Офіційний вісник України. 2013. № 42. С. 154. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0774-13#top.
Про затвердження Норм фізіологічних потреб населення України в основних харчових речовинах і енергії : Наказ Міністерства охорони здоров'я України від 03.09.2017 № 1073. Офіційний вісник України. 2017. № 87. С. 72. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1206-17#Text.
Рева М.Л., Рева Н.Н. Дикі їстівні рослини України. Київ : Наукова думка, 1976. 165 с.
Сімахіна Н.О., Науменко Н.О. Доцільність використання лікарських трав у харчовій промисловості. Вчені записки ТНУ імені В.І. Вернадського. Серія «Технічні науки». 2019. Т. 30(69). Ч. 2. № 6. С. 140−145. DOI: 10.32838/2663-5941/2019.6-2/25.
Скибіцька М. Лікарські рослини Українських Карпат. Праці Наукового товариства ім. Шевченка. 2023. Т. ХІІ. С. 316−324. URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/73763.
Тищенко В.І., Божко Н.В. Аналіз сучасних трендів у виробництві безалкогольних напоїв із використанням нетрадиційної рослинної сировини. Таврійський науковий вісник. Серія «Технічні науки». 2023. № 1. С. 114−124. DOI: 10.32851/tnv-tech.2023.1.12.
Тітаренко О.М. Еколого-фітоценотична оцінка природних кормових угідь в умовах техногенного навантаження Лісостепу Правобережного : монографія. Вінниця : ТВОРИ, 2021. 196 с. URL: http://repository.vsau.org/getfile.php/30314.pdf.
Технології продуктів оздоровчого харчування : монографія / М.Я. Бомба та ін. ; за заг. ред. М.Я. Бомби. Львів : ЛНУ імені Івана Франка, 2023. 338 с.
Чумак І.В. Основні тренди розвитку харчових інновацій у контексті українського та світового державотворення. Вчені записки ТНУ імені В.І. Вернадського. Серія «Публічне управління та адміністрування». 2022. Т. 33(72). С. 11−18. DOI: 10.32838/TNU-2663-6468/2022.1/03.
Abdelgawad Z.A., Abd El-Wahed M.N., Ahmed A.A., Seliem M. Madbouly, Gharieb S. El-Sayyad and Ahmed A. Khalafallah. Assessment of heavy metal accumulation and health risk in three essential edible weeds grown on wastewater irrigated soil. Sci Rep. 2023. 13, 21768. DOI: 10.1038/s41598-023-48763-5.
Ahmad F., Abdallah El.T., Mohammad Kamil. Scientific studies on aerial parts of Sonchus oleraceus Linn. Arabian Journal of Medicinal Aromatic Plants. AJMAP. 2021. Vol. 7(2). P. 196−214. DOI: 10.48347/IMIST.PRSM/ajmap-v7i2.26287.
Alpinar K., Ozyurek M., Kolak U., Guclu K., Aras C., Altun M., Celik S.E., Berker K.I., Bektasoglu B., Apak R. Antioxidant capacities of some food plants widly grown in Ayvalik of Turkey. 2009. Food Sci. Technol. Res. 15(1). P. 59−64. DOI: 10.3136/fstr.15.59.
Asgari Lajayer B., Ghorbanpour M., Nikabadi S. Heavy metals in contaminated environment: Destiny of secondary metabolite biosynthesis, oxidative status and phytoextraction in medicinal plants. 2017. Ecotox. Environ. Safe. Vol.145. P. 377−390. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2017.07.035.
Aspasia Grammenou, Spyridon A. Petropoulos, Vasileios Antoniadis. Bioavailability of Cd in Plantago weldenii and Sonchus oleraceus Plants: The Effects of a Humic and Fulvic Acids-Based Biostimulant. 2024. Horticulturae. 10. 1, 74. DOI: 10.3390/horticulturae10010074.
Chaplygin V., Mandzhieva S., Minkina T., Sushkova S. Accumulating capacity of herbaceous plants of the Asteraceae and Poaceae families under technogenic soil pollution with zinc and cadmium. 2020. Eurasian J Soil Sc. 9 (2). P. 165−172. DOI: 10.18393/ejss.707659.
Chunqiao Xiao, Shuyu Guo, Qi Wang, Ruan Chi. Enhanced reduction of lead bioavailability in phosphate mining wasteland soil by a phosphate-solubilizing strain of Pseudomonas sp., LA, coupled with ryegrass (Lolium perenne L.) and sonchus (Sonchus oleraceus L.). 2021. Environmental Pollution. 274, 116572. DOI: 10.1016/j.envpol.2021.116572.
Crist E., Mora C., Engelman R. The interaction of human population, food production, and biodiversity protection. 2017. Science. 356. P. 260−264. DOI: 10.1126/science.aal2011.
Djurupova B., Samatova G., Sheinshenbekkizi N., Aisuluu Duishebaevа, Junko Ishikawa. Use of wild-raw raw materials of the KR to develop new food products with increased biological value. 2019. Science. Business. Society. 4(3). P. 86−90. URL: https://https://stumejournals.com/journals/sbs/2019/3/86.
Fakhar Islam, Farhan Saeed, Muhammad Afzaal, Aftab Ahmad, Muzzamal Hussain, Muhammad Armghan Khalid, Shamaail A. Saewa, Ashraf O. Khashroum. Applications of green technologies-based approaches for food safety enhancement: A comprehensive review. Food Sci Nutr. 2022. 10(9). P. 2855−2867. doi: 10.1002/fsn3.2915.
Fanzo Jessica, Alexandra L. Bellows, Marie L. Spiker, Andrew L. Thorne-Lyman, and Martin W. Bloem. The importance of food systems and the environment for nutrition. The American Journal of Clinical Nutrition. 2021. 113(1). P. 7−16. DOI: 10.1093/ajcn/nqaa313.
Florence O. Jimoh, Adeolu A. Adedapo and Anthony J. Afolayan. Comparison of the Nutritive Value, Antioxidant and Antibacterial Activities of Sonchus asper and Sonchus oleraceus. 2011. Rec. Nat. Prod. 5:1 29−42. URL: https://acgpubs.org/doc/201808061452554_RNP-1002-186.pdf.
Guil-Guerrero José Luis, Antonio Giménez-Giménez, Iganacio Rodríguez-García, María Esperanza Torija-Isasa. Nutritional composition of Sonchus species (Sonchus Oleraceus L, Sonchus Asper L і Sonchus Tenerrimus L). Journal of Science and Food Agriculture. (1998). Vol. 76, 4. P. 628−632. DOI: 10.1002/(SICI)1097-0010(199804)76:4<628: AID-JSFA997>3.0.CO;2-U.
Kinupp VF, Barros IBI. Teores de proteína e mineralis de espécies nativas, potenciais hortaliças e frutas. Ciência e Tecnologia de Alimentos. (2008). 28(4). P. 846−857. DOI: 10.1590/S0101-20612008000400013.
Martirosyan, D., Lampert, T., Ekblad, M. Classification and regulation of functional food proposed by the Functional Food Center. Functional Food Science. 2022. 2(2), P. 25−46. DOI: 10.31989/ffs. v2i2.890.
Nikolić Magdalena, Stevović Svetlana. Family Asteraceae as a sustainable planning tool in phytoremediation and its relevance in urban areas. Urban Forestry & Urban Greening. 2015. 14 (4). P. 782−789. DOI: 10.1016/j.ufug.2015.08.002.
Porębska G., Ostrowska A. Heavy Metal Accumulation in Wild Plants: Implications for Phytoremediation. Polish Journal of Environmental Studies. 1999. Vol. 8 (6). 433−442. URL: https://www.pjoes.com/Heavy-Metal-Accumulation-in-Wild-Plants-Implications-for-Phytoremediation,87268,0,2.html.
Prabha K. Padmavathiamma-Loretta Y.Li. Phytoremediation Technology: Hyper-Accumulation Metals in Plants. Water Air and Soil Pollution. 2007. 184. P. 105−126. DOI: 10.1007/s11270-007-9401-5.
Tóth G., Hermann T., Da Silva M., Montanarella L. Heavy metals in agricultural soils of the European Union with implications for food safety. Environment International. 2016. 88. P. 299−309. DOI: 10.1016/j.envint.2015.12.017.
Zhi-Ting Xiong. Bioaccumulation and physiological effects of excess lead in a roadside pioneer species Sonchus oleraceus L. Environmental Pollution. 1997. 97(3). P. 275−279. DOI: 10.1016/S0269-7491(97)00086-9.
