Cold stress modifies bioactive compounds of kale cultivars during fall–winter harvests

Rita Jurkow , Agata Wurst , Andrzej Kalisz , Agnieszka Sękara , Stanisław Cebula

Abstract

Kale is a plant known and valued since antiquity as a healthy vegetable crop, used for culinary, decorative, but also healing purposes. The aim of the study was to examine the effect of harvest date on physiological status and nutritional composition of two kale cultivars: ‘Winterbor’ F1 (blue-green leaves) and ‘Redbor’ F1 (red-purple leaves). The leaves were harvested in three periods: before frost (>0°C), after medium (−5.0°C) and heavy frost (−15.0°C). Content of dry weight, soluble sugars, l-ascorbic acid, carotenoids, chlorophylls, polyphenols, anthocyanins, as well as antioxidant activity and peroxidase activity were determined. Cold temperature significantly affected bioactive compounds of kale. The content of dry weight, soluble sugars, l-ascorbic acid, phenolics, and antioxidant activity increased after medium frosts for both cultivars. The level of anthocyanins also increased significantly for the ‘Redbor’ F1 cultivar. After strong frost, most of the tested parameters (content of dry weight, soluble sugars, phenolics, anthocyanins, and total antioxidant and peroxidase activity) significantly increased. The chlorophyll a content was reduced by heavy frost in both seasons. Harvesting kale before and after frost may allow the level of biologically active ingredients to be regulated as cold also significantly affects the physiological status of the plants.
Author Rita Jurkow (FoBaH / DoVaMP)
Rita Jurkow,,
- Department of Vegetable and Medicinal Plants
, Agata Wurst (FoBaH / DoVaMP)
Agata Wurst,,
- Department of Vegetable and Medicinal Plants
, Andrzej Kalisz (FoBaH / DoVaMP)
Andrzej Kalisz,,
- Department of Vegetable and Medicinal Plants
, Agnieszka Sękara (FoBaH / DoVaMP)
Agnieszka Sękara,,
- Department of Vegetable and Medicinal Plants
, Stanisław Cebula (FoBaH / DoVaMP)
Stanisław Cebula,,
- Department of Vegetable and Medicinal Plants
Other language title versionsStres wywołany mrozem modyfikuje związki bioaktywne w odmianach jarmużu podczas jesienno-zimowych zbiorów
Journal seriesActa Agrobotanica, ISSN 0065-0951, e-ISSN 2300-357X, (N/A 20 pkt)
Issue year2019
Vol72
No1
Pages1-14
Publication size in sheets0.65
Keywords in EnglishBrassica oleracea L. var. acephala; harvest date; cold stress; nutritional value
ASJC Classification1102 Agronomy and Crop Science; 1105 Ecology, Evolution, Behavior and Systematics; 1110 Plant Science
Abstract in PolishJarmuż to znana i ceniona od czasów starożytnych roślina warzywna o wysokich walorach prozdrowotnych, wykorzystywana do celów kulinarnych, dekoracyjnych, ale także leczniczych. Celem prezentowanych badań była analiza stanu fizjologicznego i składu odżywczego dwóch odmian jarmużu: ‘Winterbor’ F 1 (niebiesko-zielone liście) i ‘Redbor’ F 1 (czerwono-purpurowe liście), które zbierano w trzech terminach: przed wystąpieniem mrozu (>0°C), po umiarkowanym mrozie (−5.0°C) oraz po bardzo ostrym mrozie (−15.0°C). W liściach jarmużu oznaczono za - wartość suchej masy, cukrów rozpuszczalnych, kwasu l -askorbinowego, karotenoidów, chlorofili, polifenoli i antocyjanów, a także aktywność przeciwutleniającą i aktywność peroksydazy. Niska temperatura znacząco wpłynęła na bioaktywne związki występujące w jarmużu. Zawartość suchej masy, cukrów rozpuszczalnych, kwasu l -askorbinowego, fenoli oraz aktywność antyoksydacyjna wzrosła po umiarkowanym mrozie u obu odmian tego warzywa. Poziom antocyjanów także uległ zwiększeniu u odmiany ‘Redbor’ F 1 . Po bardzo silnym mrozie większość badanych parametrów (zawartość suchej masy, cukrów rozpuszczalnych, związków fenolowych, antocyjanów jak i całkowita aktywność antyoksydacyjna i aktywność peroksydazy) znacznie wzrosła. Zawartość chlorofilu a zmniejszyła się w wyniku silnych mrozów w obu sezonach uprawowych. Przepro - wadzenie zbioru jarmużu przed lub po wystąpieniu ujemnej temperatury wiąże się z innym poziomem biologicznie czynnych składników, a stan fizjologiczny roślin jest silnie uzależniony od oddziaływania niskiej temperatury.
DOIDOI:10.5586/aa.1761
URL https://pbsociety.org.pl/journals/index.php/aa/article/view/aa.1761/7652
Internal identifierWBIO/2019/18
Languageen angielski
Score (nominal)20
Score sourcejournalList
Publication indicators Scopus SNIP (Source Normalised Impact per Paper): 2018 = 0.404
Citation count*
Additional fields
FinansowanieThis study was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Republic of Poland
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?