Determination of Biochemical and Nutrient Element Contents of Allium Species Grown in Van Ecological Conditions

Year 2024, Volume: 14 Issue: 4, 1768 - 1774, 01.12.2024

Lütfi Nohutçu , Rüveyde Tunçtürk , Murat Tunçtürk , Ezelhan Şelem

https://doi.org/10.21597/jist.1480860

Abstract

Allium species consist of a total of 196 taxa in Turkey, one-third of which are determined to be endemic. Allium species are widely used in various fields including landscaping, medicine, pharmacy, and food. The species Allium subsubakaka, A. kharputens, and A. giganteum, forming the material of the conducted study, grow naturally in the flora of Turkey. These Allium species, frequently preferred in the production of herb cheese especially in the Van region, have been cultivated in the Medicinal and Aromatic Plants Garden of Van Yüzüncü Yıl University, Faculty of Agriculture. The aim of the study was to determine the macro and micronutrient elements, biochemical content and dualex values of Alium species. As a result of the analyzes, it was determined that the species have a rich content in terms of the examined parameters. The maximum and minimum value range of the examined parameters are determined as follows: total ash content %9.80-20.88, dry matter %18.89-25.07, total flavonoid content 13.96-23.79 mg QE/100 g, total antioxidant activity 105.79-132.82 µmol TE/g, total phenolic content 35.50-201.52, NBI 18.16-19.27 dx, chlorophyll 30.07-38.70 dx, flavonoid 1.62-2.05 dx, anthocyanin 0.03-0.06 dx, K 16.06-22.38 g/kg, Ca 7.49-9.19 g/kg, Mg 2.99-3.45 g/kg, Fe 126.50-761.56 mg/kg, Zn 22.14-34.54 mg/kg, Cu 5.74-7.76 mg/kg, and Mn 21.83-123.15 mg/kg. As a result of the conducted study, it has been determined that the species are quite rich in terms of biochemical composition and nutrient elements.

Keywords

Allium, dualex index, geophyte, bulb, van

Van Ekolojik Koşullarında Yetiştirilen Allium Türlerinin Besin Element İçeriği İle Biyokimyasal İçeriğinin Belirlenmesi

Abstract

Türkiye genelinde toplam 196 Allium taksonu bulunmakta ve bunların 1/3’ünün endemik olduğu bilinmektedir. Allium türleri başta peyzaj, tıp, eczacılık ve gıda olmak üzere pek çok alanda kullanılmaktadır. Yürütülen çalışmanın materyalini oluşturan Allium subsubakaka, A. kharputense ve A. giganteum türleri Türkiye florasında doğal olarak yetişmektedir. Özellikle Van yöresinde otlu peynir yapımında sıkça tercih edilen bu Allium türleri Van YYÜ, Ziraat Fakültesi Tıbbi ve Aromatik Bitkiler Bahçesi’nde kültüre alınmıştır. Yürütülen çalışmada Alium türlerinin içerdiği makro ve mikro besin elementi, biyokimyasal içeriği ve dualeks değerlerinin tayin edilmesi amaçlanmıştır. Yapılan analizler sonucunda, türlerin incelenen parametreler bakımından zengin bir içeriği sahip oldukları belirlenmiştir. İncelenen parametrelerin maksimum ve minimum değer aralığı toplam kül için %9.80-20.88, kuru madde için %18.89-25.07, toplam flavonoid içeriği için 13.96-23.79 mg QE/100 g, toplam antioksidan aktivite için 105.79-132.82 µmol TE/g, toplam fenolik madde içeriği için 35.50-201.52, NBI için 18.16-19.27 dx, klorofil için 30.07-38.70 dx, flavonoid için 1.62-2.05 dx, anthosiyanin için 0.03-0.06 dx, K için 16.06-22.38 g/kg, Ca için 7.49-9.19 g/kg, Mg için 2.99-3.45 g/kg, Fe için 126.50-761.56 mg/kg, Zn için 22.14-34.54 mg/kg, Cu için 5.74-7.76 mg/kg ve Mn için 21.83-123.15 mg/kg olarak belirlenmiştir. Yürütülen çalışmanın sonucunda türlerin biyokimyasal içerik ve besin elementi açısından oldukça zengin olduğu belirlenmiştir.

Keywords

Allium, dualex index, geofit, soğan, van

References

• Ağbaş, B., Karakuş, D., Adıgüzel, R., Keser, S., & Demir, E. (2013). Tunceli sarımsağının (Allium tuncelianum) toplam antioksidan özelliklerinin ve kuru madde içeriğinin normal sarımsak (Allium sativum) ile karşılaştırılması. Bilim ve Gençlik Dergisi, 1(2), 50-62.
• Behçet, L., Kaval, I., & Rüstemoğlu, M. (2012). Three new records for Turkey: Allium giganteum (Liliaceae), Grammosciadium scabridum, and Ferulago angulata subsp. carduchorum (Apiaceae). Turkish Journal of Botany, 36(6), 637-643.
• Benzie, I.E.F. & Strain, J.J. (1996). The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of ‘‘antioxidant power’’: the FRAP assay. Anal Biochem, 239: 70-76.
• Bozin, B., Mimica-Dukic, N., Samojlik, I., Goran, A., Igic, R. (2008). Phenolics as antioxidants in garlic (Allium sativum L., Alliaceae). Food Chem., 111: 925–929.
• Cerovic, Z.G., Ghozlen, N.B., Milhade, C., Obert, M., Debuisson, S., Moigne, M.L. (2015). Nondestructive diagnostic test for nitrogen nutrition of grapevine (Vitis vinifera L.) based on dualex leaf-clip measurements in the field. J Agric Food Chem, 63(14): 3669-3680
• Cinar, A., Ay, S. T. Ayas, F. Karabak, S. Guzelsoy, N. & Ucurum, O. (2017). Foxtail lilly (Eremurus spectabilis M. Bieb.) as priority species of biodiversity for food and nutrition project of Turkey,” Anadolu, J. of AARI, vol. 27, no. 2, pp. 69–73.
• Ciuba, M., Dziadek, K., Kukiełka, E., Oczkowicz, J., Piatkowska, E., Leszczynska, T. & Kopec, A. (2016). Comparing basic chemical composition and content of bioactive components in selected cultivars of garlic. Zywn-Nauk. Technol. Jakosc, 5, 107–115.
• Deniz, I.G., Genc, I. & Sarı, D. (2015). Morphological and molecular data reveal a new species of Allium (Amaryllidaceae) from SW Anatolia. Phytotaxa, 212 (4) (2015), pp. 283-292
• Dyduch, J. & Najda, A. (2010). Yielding and quality of garlic leaves. Part I. Yield and its structure. EJPAU, 13, 19.
• Friesen, N., Fritsch, R.M. &bBlattner F.R. (2006). Phylogeny and new intrageneric classification of Allium (Alliaceae) based on nuclear ribosomal DNA. ITS sequences Aliso. A Journal of Systematic and Floristic Botany, 22 (1) (2006), pp. 372-395
• Izol, E., Temel, H., Yilmaz, M. A., Yener, I., Olmez, O. T., Kaplaner, E., ... & Ertas, A. (2021). A detailed chemical and biological investigation of twelve Allium species from Eastern Anatolia with chemometric studies. Chemistry & Biodiversity, 18(1), e2000560.
• Jedrszczyk, E., Kopec, A., Bucki, P., Ambroszczyk, A.M. & Skowera, B. (2019). The enhancing effect of plants growth biostimulants in garlic cultivation on the chemical composition and level of bioactive compounds in the garlic leaves, stems and bulbs. Not. Bot. Horti Agrobot., 47, 81–91. [CrossRef]
• Karan, T., Gokalp, F., Erenler, R. (2018). Theoretical study on flavonoids isolated from Allium vineale. Cumhuriyet Science Journal, 39(1), 66-70. DOI: 10.17776/csj.342297.
• Li, Q. Q., Zhou, S. D., He, X. J., Yu, Y., Zhang, Y. C., & Wei, X. Q. (2010). Phylogeny and biogeography of Allium (Amaryllidaceae: Allieae) based on nuclear ribosomal internal transcribed spacer and chloroplast rps16 sequences, focusing on the inclusion of species endemic to China. Annals of botany, 106(5), 709-733.
• Obanda, M. & Owuor, P.O. (1997). Flavanol composition and caffeine content of green leaf as quality potential indicators of Kenyan black teas. Journal of the Science of Food and Agriculture, 74: 209-215.
• Quettier-Deleu C., Gressier B., Vasseur J., Dine T., Brunet J., Luyck M., Cazin M., Cazin J.C., Bailleul F. & Trotin F. (2000). Phenolic compounds and antioxidant activities of buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) hulls and flour. J Ethnopharmacol, 72, 35-40.
• Piatkowska, E., Kopec, A. & Leszczynska, T. (2015). Basic Chemical Composition, Content Of Micro and Macroelements And Antioxidant Activity Of Different Varieties Of Garlic’s Leaves Polish Origin. Zywn-Nauk. Technol. Jakosc, 1, 181–192.
• Sassone, A.B., Arroyo-Leuenberger, S.C. & Giussani L.M. (2014). Nueva circunscripción de la tribu Leucocoryneae (Amaryllidaceae, Allioideae). Darwiniana, 2 (2) (2014), pp. 197-206
• Skoczylas, J., Jędrszczyk, E., Dziadek, K., Dacewicz, E. & Kopeć, A. (2023). Basic Chemical Composition, Antioxidant Activity and Selected Polyphenolic Compounds Profile in Garlic Leaves and Bulbs Collected at Various Stages of Development. Molecules, 28, 6653. https://doi.org/10.3390/molecules28186653
• Şelem, E., Uçar, C. P., Tunçtürk, R., Akköprü, A., & Tunçtürk, M. (2023). Aynısefa (Calendula officinalis L.)’nın Kimyasal, Fizyolojik ve Morfolojik Gelişim Parametreleri Üzerine Bazı Endofitik Bakterilerin Etkisi. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 10(3), 300-307.
• Taleghani, A., Ayati, Z., Eghbali, S., Emami, S. A., & Tayarani-Najaran, Z. (2024). Health benefits of Allium spp. in metabolic syndrome: A review. South African Journal of Botany, 167, 217-255.
• Taşcı, B., Kütük, H., & Koca, İ. (2019). Antioxidant Activity of Allium scorodoprasum L. subsp. rotundum (L.) STEARN Plant Grown in Turkey. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology, 7(10), 1561-1567.
• Tosun, M., Ercisli, S., Ozer, H., Turan, M., Polat, T., Ozturk, E., ... & Kilicgun, H. (2012). Chemical composition and antioxidant activity of foxtail lily (Eremurus spectabilis). Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus, 11(3). Tuncturk, M., Eryiğit, T. & Kaya, A. R. (2017). Nutritional properties, minerals, and selected heavy metal contents in herby cheese plants of Lamiaceae. Applied Biological Chemistry, 1-7.
• Tunçtürk, M., Tunçtürk, R., Eryiğit, T., & Kaya, A. R. (2018). Mineral and heavy metal constituents of three edible wild plants growing in Van province. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8(2), 293-298.
• Tunçtürk, M., & Tunçtürk, R. (2020). Van otlu peyniri ve yapımında kullanılan bitkiler ile ilgili genel bir değerlendirme. Ziraat Fakültesi Dergisi, 238-244.
• Tübives, (2024). http://194.27.225.161/yasin/tubives/index.php?sayfa=karsilastir. Erişim tarihi: 15.08.2024.
• Uçar, C. P., Selem, E., Tunçtürk, R., Tunçtürk, M., Akköprü, A. (2023). The Effect of Some Endophytic Bacteria on Seedling Growth and Physiological Properties of Salvia officinalis L. Yuzuncu Yıl University Journal of Agricultural Sciences, 33(1), 130-139. https://doi.org/10.29133/yyutbd.1224658
• Umaz, A., Aydin, F., Firat, M., & Ertaş, A. (2021). Bazı geofitlerin indüktif eşleşmiş plazmalı kütle spektrometresi (ICP-MS) ile makro ve mikro element analizi. Dicle Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10(1), 47-58.
• Wheeler, E. J., Mashayekhi, S., McNeal, D. W., Columbus, J. T., & Pires, J. C. (2013). Molecular systematics of Allium subgenus Amerallium (Amaryllidaceae) in north America. American Journal of Botany, 100(4), 701-711.
• Vlase, L., Parvu, M., Parvu, E. A., Toiu, A. (2013). Chemical constituents of three Allium species from Romania, Molecules, 18: 114-127.
• Yabalak, E., & Gizir, A. M. (2017). Evaluation of total polyphenol content, antioxidant activity and chemical composition of methanolic extract from Allium Kharputense Freyn et. Sint. and determination of mineral and trace elements. Journal of the Turkish Chemical Society, Section A: Chemistry, 4(3), 691-708.
• Yünlü, S. Kır, E. (2016). Soğan ve sarımsaktaki bazı fenolik bileşiklerin HPLC yöntemiyle tayin edilmesi. SDÜ. Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 20(3), 566-574.