Physiological, Chemical andAntioxidant Properties of Fresh and Stored Stone Pine Seed (Pinus pinea L.)

Pinija (Pinus pinea L.) je mediteranska vrsta drveća. Raširena je na cijelom području Sredozemlja. U Hrvatskoj je prirodno rasprostranjena na otoku Mljetu u području Saplunare. Zbog ekonomske, ekološke, pejzažne, nutritivne i zdravstvene vrijednosti mogućnosti korištenja sjemena pinije su velike. U šumarstvu se koristi za pošumljavanje degradiranih staništa mediteranskog krškog područja Hrvatske, a zbog široke kišobranaste krošnje i vrlo dekorativnog izgleda, interesantna je kao hortikulturna vrsta. Nutritivna i zdravstvena vrijednost sjemena proizlazi iz kemijskog sastava. Bogato je proteinima, vitaminima A,B,C, D, E, od minerala željezom, magnezijem, fosforom i cinkom, nezasićenim masnim kiselinama i polifenolnim spojevima. Ispitana je kvaliteta sjemena (klijavost sjemena, masa 1000 sjemenki, sadržaj vlage), kemijski sastav i antioksidativna svojstva unutarnje sjemenske ljuske i sjemena (količina ukupnog sumpora, dušika, sirovog proteina, fosfora, kalija, kalcija, magnezija, bakra, cinka, željeza, mangana i ukupnih polifenola). Fiziološka, kemijska i antioksidativna svojstva ispitana su na svježem sjemenu (3 provenijencije) i na dugoročno uskladištenom sjemenu (1 provenijencija).Sjeme je sabrano na području UŠP Split, svježe sjeme je sabrano 2009. godine, a uskladišteno sjeme je sabrano 1995. godine. Klijavost svježeg sjemena bila je viša od standardom propisane. Provenijencija Mljet imala je nisku energiju klijavosti i najviše učešće šturog sjemena. Uzrok tomu je starost stabala. Učešće svježeg neisklijalog sjemena ukazuje na dormantnost sjemena, a iznosilo je prosječno 9 %. Kod sjemena pinije radi se o tipu mehaničke dormantnosti. Provenijencija Dubrovnik imala je najviše učešće svježeg neisklijalog sjemena. Zdravstveno stanje sjemena svih istraživanih provenijencija bilo je dobro (Tablica 2). Klijavost uskladištenog sjemena provenijencije Zadar u razdoblju od 1995. do 2010. godine, iznosila je prosječno 74 %. (Tablica 3). Značajna količina dušika i sumpora predstavlja pokretačku snagu rasta embrija. Ukupna količina dušika, sumpora, sirovih proteina i fosfora u sjemenu je visoka, dok je u sjemenskoj ljusci niska. Visoke vrijednosti sirovih proteina ukazuju na to da je sjeme pinije bogat izvor proteina (Tablica 4.). Sjemenke su bogate mineralima. Najzastupljeniji element je kalij, a slijede ga fosfor i magnezij. Ostali elementi zastupljeni su ovim slijedom: kalcij, željezo, mangan, cink i bakar. Nije uočena bitna razlika u mineralnom sastavu unutarnje ljuske i sjemena. Provenijencija Mljet (prirodna sastojina) ima najveću količinu svih ispitivanih minerala osim fosfora, jer je sastojina stara (Tablica 5). Istražen je udio ukupnih polifenola i antioksidacijski kapacitet unutarnje sjemenske ljuske i sjemena pinije. Na temelju dobivenih rezultata za udio ukupnih polifenola vidljivo je da istražene provenijencije sadrže različite udjele ukupnih polifenola. Koncentracija ukupnih polifenolnih spojeva dva puta je viša u unutarnjoj sjemenskoj ljusci nego u sjemenu pinije (Slika 3.). Antiokisdacijski kapacitet tj. ORAC vrijednosti značajno su veće u uzorcima unutarnje sjemenske ljuske nego u sjemenu (Slika 4). Između vrijednosti ukupnih polifenola i antioksidacijskog kapaciteta određena je i linearna korelacija s visokim koeficijentom determinacije, što ukazuje da su polifenolni spojevi odgovorni za antioksidacijsku aktivnost sjemena (Slika 5). Dobiveni rezultati istraživanja su u skladu s literaturnim podacima istraživanja provedenim u drugim mediteranskim zemljama. Uporaba sjemena pinije u Hrvatskoj je zanemariva, stoga bi bilo potrebno intenzivirati njegovu proizvodnju. Fizička, fiziološka, nutritivna i zdravstvena svojstva sjemena pinije ukazuju na potrebu osnivanja multifunkcionalnih sjemenskih plantaža za proizvodnju sjemena.The stone pine (Pinus pinea L.) is typically Mediterranean tree species found along the Mediterranean basin. In Croatia the stone pine is natively distributed on the island of Mljet, the locality Saplunara. The use of these seeds is extensive in the trade, the ecology, the landscape as well as in the nutrition. In the forestry it is used for the reforestation of degraded stands of the Mediterranean Karst region in Croatia. The umbrella shaped crown gives it very decorative form interesting in horticulture. The chemical composition is the reason for nutritive and health values. The seeds are rich in proteins, vitamins A, B, C, D and E, iron, magnesium, phosphorus, zinc, unsaturated fatty acids and polyphenols. In this research qualitative properties of seed (germination capacity, 1000 seed weight, moisture content), the chemical composition and antioxidant properties of seed coat and the seed (amount of total sulphur, total nitrogen and crude protein, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, copper, zinc, iron, manganese and total polyphenols) were investigated. Physiological, chemical and antioxidant properties were investigated on fresh seed (3 provenances) and stored seed (1 provenance). Fresh seed was collected in 2009 and stored seed was collected in 1995 on the area of Forest Enterprise Split. The germination capacity was higher than the standard value. The provenance Mljet had low germination energy and the highest percentage of empty seed. The reason for this was the age of trees. The percentage of fresh ungerminated seed has shown seed dormancy, and the average was 9%. It was the type of mechanical dormancy. The provenance Dubrovnik had the highest percentage of fresh ungerminated seed. The seed health of all investigated provenance was good (Table 2). The average of germination capacity of stored seed provenance Zadar in the period from 1995 to 2010 was 74% (Table 3). Significant amount of nitrogen and sulphur gives the embryo the power to growth. The total amount of nitrogen, sulphur, crude protein and phosphorus was higher in the seed than in the seed coat. The high amount of crude protein shows that the stone pine seed is good source of proteins (Table 4). Stone pine seeds are rich in minerals, the most abundant element was potassium than phosphorus and magnesium. The other element abundance was as follows: calcium, iron, manganese, zinc and copper. Provenance Mljet (natural stand) had the highest amount of all investigated elements except phosphorus because it was an old stand (Table 5). There is no significant difference of mineral composition in the seed and in the seed coat. The amount of total polyphenols and the antioxidant capacity were investigated in the seed and in the seed coat. From the obtained results of total polyphenols it could be seen that seed from different provenances had different amount of polyphenols. The concentrations of total polyphenols were two times higher in the seed coat that in the seed (Figure 3). Antioxidant capacity i.e. ORAC values were significantly higher in the seed coat than in the seed (Figure 4). The linear correlation with high coefficient of determination was found between total polyphenols and antioxidant capacity (Figure 5). Total polyphenols are responsible for antioxidant activity. Research results are in good agreement with the reported values in other Mediterranean countries. The use of stone pine seed in Croatia is negligible therefore its production should be increased. Physical, physiological, nutritive and health properties of stone pine seed indicates that the foundation of multifunctional seed orchards would be necessary for seed production