Use of exogenous γ-aminobutyric acid for bifortification of plant raw materials | Возможности использования экзогенной гамма-аминомасляной кислоты для биофортификации растительного сырья

English. The technological approach to wheat grain biofortification based on the use of germination technology in the presence of exogenous gamma-aminobutyric acid (GABA) to increase its antioxidant properties was investigated. Soft wheat 'Moskovskaya-39' grain harvested in 2023 and 2024 was the object of study. Powders of 3 different manufacturers were used to obtain GABA solutions. In germinated wheat grain samples in the dynamics of the process duration (12, 18, and 24 h) at varying concentration of GABA solutions (0.3; 0.6, and 0.9%) the following parameters were determined: length and intensity of root system development (by measuring the root system in 1000 sample units), flavonoid content (spectrophotometrically, using ethanol aluminium chloride solution), content of polyphenolic compounds (spectrophotometrically, using Folin - Ciocalteu reagent), and total antioxidant activity. Two-factor experiment planning and data processing in MathCad 14 software were used to identify the most effective biofortification conditions. It has been proved that the most pronounced positive dynamics of such indicators as length and intensity of root system development, content of flavonoids and polyphenolic compounds, as well as total antioxidant activity is observed due to using GABA solutions - of any manufacturer - in the concentration range from 0.45 to 0.75%. The maximum flavonoid content in the studied samples ranges between 0.50 and 0.52 mg/g and that of polyphenolic compounds – between 2.19 and 2.40 mg/g. It has been proved that the germination process under exogenous GABA conditions allows increasing more than thrice the antioxidant activity values, up to 52.40–54.09 mg Trolox eq./g.

Russian. Исследовали технологический подход биофортификации зерна пшеницы, основанный на применении технологии проращивания в условиях присутствия экзогенной гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) с целью повышения ее антиоксидантных свойств. Объект изучения: зерно пшеницы мягкой, сорта Московская-39 урожая 2023 и 2024 гг. Для создания растворов экзогенной ГАМК использовали порошки трех различных производителей. В пророщенных образцах зерна пшеницы в динамике длительности процесса (12, 18, 24 ч) при варьировании концентрации растворов экзогенной ГАМК (0,3; 0,6 и 0,9%) определялись следующие показатели: длина и интенсивность развития корневой системы (путем измерения корневой системы в 1000 ед. пробы), содержание флавоноидов (спектрофотометрически, с использованием этанольного раствора хлорида алюминия), содержание фенольных соединений (спектрофотометрически, с использованием реактива Фолина–Чокальтеу) и общая антиоксидантная активность. Для выявления наиболее эффективных режимов биофортификации применялось двухфакторное планирование эксперимента и обработка данных в программе MathCad 14.0. Установлено, что наиболее выраженная положительная динамика таких показателей, как длина и интенсивность развития корневой системы, содержание флавоноидов и фенольных соединений, а также общая антиоксидантная активность наблюдается при использовании концентрации растворов ГАМК в диапазоне от 0,45 до 0,75% независимо от выбранного производителя. Максимальное количество флавоноидов в исследуемых образцах колеблется в диапазоне 0,50–0,52 мг/г, а фенольных соединений – в диапазоне 2,19–2,40 мг/г. Доказано, что проведение процесса проращивания в условиях экзогенной ГАМК позволяет более чем в три раза повысить значения антиоксидантной активности, до 52,40–54,09 мг Trolox экв./г.