Search

Zbog povećanja broja stanovnika na Zemlji povećane su potrebe za proizvodnjom hrane, a time se povećava i otpad poljoprivredne i prehrambene industrije. Zbog toga se prehrambena industrija okreće održivom razvoju i proizvodnji, a jedan od načina je iskorištavanje nusproizvoda poljoprivredne indu-strije. Jedan od takvih nusproizvoda je lišće šećerne repe. Lišće šećerne repe bogato je proteinima, najviše enzimom ribuloza-1,5-bisfosfat karboksilaza-oksigenazom. RuBisCO ima visoku nutritivnu vrijednost, dobar sastav esencijalnih aminokiselina i dobru probavljivost. Zbog dobrih fizikalno-kemij-skih i funkcionalnih svojstava (topljivost, pjenjenje, geliranje, emulgiranje) mogao bi se koristiti kao funkcionalni sastojak u širokom rasponu proizvoda i zamijeniti ili djelomično zamijeniti proteine s lo-šijim svojstvima. Još jedna potencijalna primjena RuBisCO-a bila bi u industriji pakiranja hrane. Due to the population increase on Earth, the need for food production have increased, and thus the waste in the agricultural and food industry is increasing. For this reason, the food industry is turning to sustainable development and production, and one way is to exploit the by-products of the agricultural industry. One such by-product is sugar beet leaves. Sugar beet leaves are rich in proteins, mostly with enzyme ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase-oxygenase. RuBisCO has high nutritional value, good composition of essential amino acids and good digestibility. Due to its good physiochemical and functional properties (e.g. solubility, foaming, gelling, emulsifying) it could be used as a functional ingredient in a wide range of product and replace or partially replace proteins with poorer properties. Another potential application of RuBisCO would be in the food packaging industry.

Povećana proizvodnja hrane, i tehnološka revolucija bez naglaska na povećanju učinkovitosti postupaka prerade bila je uobičajena praksa do početka 21. stoljeća te je kao takva imala izrazito štetan utjecaj na okoliš. U današnje vrijeme prehrambena industrija primorana je primijeniti nove strategije, kao što je npr. valorizacija nusproizvoda, kako bi smanjila proizvodnju otpada i potrošnju energije na ekološki prihvatljivu razinu. Lišće šećerne repe se prema dosadašnjim istraživanjima iskazalo kao dobar alternativni izvor proteina. RuBisCO zbog svoje zadovoljavajuće nutritivne i tehno-funkcionalne vrije-dnosti pruža mogućnost približavanju ostvarivanja nekoliko ciljeva održivog razvoja. Prema Agendi 2030, omogućuje budućim generacijama da se lakše nose s posljedicama neizbježnih i ubrzanih klimat-skih promjena koje prijete sigurnosti hrane za sve rastuću ljudsku populaciju. Cilj ovog rada bio je istražiti povezanost valorizacije listova šećerne repe s ciljevima održivog razvoja i analitičke metode kojima se dobiveni protein može učinkovito odrediti. Increasing production of food without stressing the importance of increasing production ef-ficiency was the prevalent policy up until the beginning of the 21st century and as such it had a harmful effect on the environment. Nowadays, the food industry is required to implement new strategies, such as valorisation of by-products, to help lessen it’s waste production and energy demands to an environ-mentally friendly level. According to research, sugar beet leaves have shown to be a great alternative source of protein. RuBisCO, because of it’s satisfactory nutritional and techno-functional values, gives the world a chance to get closer to achieving the sustainability goals of the Agenda 2030 and with it the chance for future generations to bear the inevitable climate change with ease which threatens the food security of the ever-growing population. The goal of this undergraduate thesis was to give an insight into the relation of valorisation of sugar beet leaves and sustainability goals as well as into some ana-lytical methods with which this protein can be efficiently analysed.

Nikada prije nisu bili postavljeni toliki zahtjevi prema prehrambenoj industriji kao danas. Osim što joj je zadatak proizvesti sigurnu, nutritivno bogatu hranu, fokus se sve više okreće prema održivoj proiz-vodnji. Ovaj rad povezuje ekstrakciju RuBisCO proteina iz listova šećerne repe, nusproizvoda iz pre-rađivačke industrije biljnog podrijetla, i netoplinskih tehnologija koje se u tu svrhu primjenjuju (ultra-zvučna ekstrakcija, ekstrakcija visoko naponskim električnim pražnjenjem i ekstrakcija potpomognuta pulsirajućim električnim poljem). Zeleno lišće dugo se smatralo mogućim izvorom proteina za održivu proizvodnju hrane. Primjenom netoplinskih tehnika u ekstrakcijama, a ispunjavaju se ključni izazovi moderne prerade hrane – osiguranje isplative, održive i ekološki prihvatljive proizvodnje, te se i koncept Zero waste hrane čini ostvarivim. Never before have so many demands been placed on the food industry as today. In addition to its task of producing safe, nutrient-rich food, the focus is more increased on sustainable production. This paper links the extraction of RuBisCO protein from sugar beet leaves, by-products from the processing indus-try of plant origin, and non-thermal technologies used for this purpose (ultrasonic extraction, high volt-age electric discharge extraction and pulsed electric field assisted extraction). Green leaves have long been considered a possible source of protein for sustainable food production. By applying non-thermal techniques in extractions the key challenges of modern food processing are met - ensuring cost-effec-tive, sustainable and environmentally friendly production, and the concept of Zero waste food seems feasible.

Obzirom da je mikroplastika jedan od gorućih problema današnjice, proučavanje njenog utjecaja na živa bića od iznimne je važnosti. Biljke kao primarni producenti koji se nalaze na dnu hranidbenog lanca dobivaju još jednu dimenziju važnosti. Naime, mikroplastika na mnogo načina prikazanih u ovom radu, može umanjiti fotosintetsku sposobnost biljaka. Smanjenje primarne produkcije te akumulacija plastike u biljnim tkivima predstavljaju problem za sva živa bića koja ovise o biljkama, kao i za same biljke. Cilj ovog rada je približiti čitaocu probleme koje mikroplastika može stvoriti u prirodi i agrikulturi. Given that microplastics are one of the most pressing problems of today, studying their impact on living beings is extremely important. Plants, as primary producers at the bottom of the food chain, gain another dimension of importance. Namely, microplastics in many ways shown in this paper can reduce the photosynthetic capacity of plants. The reduction of primary production and the accumulation of plastic in plant tissues represent a problem for all living beings that depend on plants, as well as for the plants themselves. The aim of this paper is to bring the reader closer to the problems that microplastics can create in nature and agriculture.

Ribuloza-1,5-bisfosfat karboksilaza/oksigenaza, također poznat pod nazivom Rubisco, je enzim uključen u prvi korak fiksacije ugljika, u procesu kojim se atmosferski ugljikov dioksid u biljkama pretvara u energetski bogate molekule poput škroba i saharoze. Zbog svoje bifunkcionalne prirode, Rubisco, osim s CO2, stupa u reakciju i s molekularnim kisikom što indirektno uzrokuje gubitak energije, a i ugljika za biljke. Zbog te činjenice, smatra se da je Rubisco enzim koji griješi. U ovom radu prikazuje se priroda Rubisca, objašnjavaju se uzroci njegovih grešaka i koje je njihovo značenje za biljke. Također, iznose se rezultati istraživanja kojima se potvrđuje hipoteza da se Rubisco tokom godina usavršavao i prilagođavao uvjetima. Zajedno s tim i ostalim saznanjima o drugim ulogama Rubisca poput indirektnog održavanja globalne temperature, može se zaključiti da je Rubisco upravo onakav kakav treba biti. Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase, also known as Rubisco, is an enzyme which is involved in the first step of carbon fixation, process by which atmospheric carbon dioxide is converted by plants into energy-rich molecules such as starch and sucrose. Because of its bifunctional nature, Rubisco reacts, not only with CO2, but also with molecular oxygen, O2, which indirectly causes loss of energy and carbon for plants. Because of these facts, Rubisco is considered an enzyme which makes mistakes. In this paper, nature of Rubisco is shown, causes of its mistakes are explained as well as their meaning for the plants. Also, the results of a research are shown which confirm the hypothesis that Rubisco evolved with time and got adapted to present environmental conditions. Along with this and insights in other roles of Rubisco such as maintaining global temperature, a conclusion can be made – Rubisco is exactly as it should be.

Herbicidi upotrebljavani u poljoprivredi stalno bivaju otplavljeni u razne vodene tokove gdje postaju prijetnja cijelom ekološkom sustavu. Iz tog razloga istraživan je učinak herbicida norflurazona dviju koncentracija 0, 2 µ ; ; M i 1, 0 µ ; ; M na vodenu leću (Lemna minor L.). Pri tome je praćen rast, sadržaj fotosintetskih pigmenata te količina proteina i aktivnost enzima peroksidaze. Niža koncentracija (0, 2 µ ; ; M) norflurazona smanjila je količinu fotosintetskih pigmenata te blago stimulirala rast dok se sadržaj proteina i aktivnost izoperoksidaza nisu bitno promijenili. Viša koncentracija (1, 0 μ M) je značajno smanjila količinu fotosintetskih pigmenata te aktivnost peroksidaza. Pri toj je koncentraciji norflurazona došlo i do bitnog smanjenja količine velike i male podjedinice Rubisco-a.