Mikrožalumynai – išsami biologiškai aktyvių junginių ir sveikatai naudingų savybių apžvalga

Santrauka

Mikrožalumynai – tai pastaraisiais metais atsiradusi maisto produktų grupė; šiuo terminu apibūdinami iš įvairių komercinių maistinių augalų (daržovių, javų, žolelių) išauginti daigai, turintys pilnai išsivysčiusius sėklalapius ir iš dalies prasiskleidusius tikruosius lapelius. Šie jauni augalai, priklausomai nuo rūšies, nuimami po 7–21 dienos. Jie vertinami dėl itin didelės maistinių medžiagų koncentracijos, intensyvaus skonio, švarios ir švelnios tekstūros bei ryškių, patrauklių spalvų.

Pastaraisiais metais mikrožalumynai tapo paklausūs tiek aukštos klasės restoranų šefų, tiek mitybos tyrėjų, nes pasižymi ryškiu skoniu, patraukliomis jutiminėmis savybėmis, funkcionalumu, gausiu vitaminų, mineralų ir kitų biologiškai aktyvių junginių – askorbo rūgšties, tokoferolių, karotenoidų, folatų, tokotrienolių, filoquinonų, antocianinų, gliukozinolatų ir kt. – kiekiu. Šios savybės patraukė mokslinių tyrimų dėmesį žmogaus sveikatos ir mitybos srityje.

Didėjantis visuomenės susirūpinimas sveikata skatina žmones atsigręžti į mikrožalumynus, kurie rodo potencialą padėti išvengti nepakankamos mitybos, uždegiminių ir kitų lėtinių susirgimų. Šiame straipsnyje daugiausia dėmesio skiriama mikrožalumynų taikymui šiuolaikinėje kartoje paplitusių neužkrečiamųjų ligų prevencijai, kurių išplitimą lėmė sėslus gyvenimo būdas. Taip sukuriamas teorinis pagrindas didinti žmonių informuotumą ir skatinti pereiti prie neseniai įvestos daržovių kategorijos, kartu suteikiant didelę vertę sveikatą stiprinančių mitybos racionų su mikrožalumynais kūrimui.

Įvadas

Per pastarąjį dešimtmetį, ypač COVID-19 pandemijos metu ir po jos, visame pasaulyje stipriai išaugo visuomenės susidomėjimas šviežiu, sveiku ir funkciniu maistu, tokiu kaip daigintos sėklos ir mikrožalumynai. Be to, kad suteikia vertingą maistinę sudėtį, šie produktai taip pat atitinka vartotojų lūkesčius dėl naujumo ir gero skonio. Dar daugiau – jie yra labai patrauklūs ir gamintojams, nes jų auginimui reikia minimalių išteklių, o vartojimui tinkamą stadiją jie pasiekia per santykinai trumpą laiką.

Mikrožalumynai, dar vadinami „daržovių konfeti“, išauginami iš įvairių komercinių maistinių augalų – daržovių, javų, prieskoninių žolelių – ir pasižymi visiškai išsivysčiusiais sėklalapiais su dalinai prasiskleidusiais arba be prasiskleidusių tikrųjų lapelių. Tiksli gležnos augalo stiebo dalis kartu su sėklalapiais ir galimai užsimezgusiais tikraisi­ais lapeliais nuimama 7–21 dieną po sudygimo (priklausomai nuo rūšies). Šios funkcinės „mini daržovės“ paprastai būna 2–8 cm aukščio ir, nepaisant mažo dydžio, pasižymi intensyviomis juslinėmis savybėmis – skoniu, tekstūra, aromatu, išvaizda ir egzotiškomis spalvomis. Taip pat jos išsiskiria labai dideliu įvairių fitocheminių medžiagų kiekiu, kuris kinta priklausomai nuo tam tikrų augalų rūšies, pasirenkamos mikrožalumynų auginimui. Dėl gausaus įvairių sveikatą stiprinančių fitonutrientų – antioksidantų, vitaminų, mineralų, fenolinių junginių ir daugelio kitų biologiškai aktyvių medžiagų – kiekio mikrožalumynai laikomi naujos kartos „supermaistu“ arba „funkciniu maistu“.

Mikrožalumynai ypač sudomino vartotojus – pirmiausia aukštos klasės restoranų šefus, kurie naudoja įvairius mikrožalumynus daugiausia kaip puošybos ir gardinimo elementą salotoms, sriuboms, sumuštiniams ir kitiems patiekalams. Tačiau dėl išskirtinių kokybinių savybių jų panaudojimas išsiplėtė ir į tam tikrų reiklesnių vartotojų grupių mitybos praturtinimą. Mikrožalumynai taip pat dažnai pasirenkami kaip žalių maisto produktų šaltinis veganams, kurie sąmoningai siekia vartoti maistą, praturtintą maistinėmis medžiagomis. Be to, mikrožalumynai pasižymi ypatinga augimo specifika – jų auginimui nereikia daug žemės ploto, jie gali būti auginami labai mažoje, ankštoje erdvėje, todėl juos be profesionalios priežiūros gali auginti bet kuris žmogus.

Atsižvelgiant į augančią paklausą mikrožalumynus naudoti įvairiems kulinariniams tikslams, jie tapo tyrimų objektu tiek vartotojų, tiek miesto ūkininkų, šiltnamių augintojų ir prekybos tinklų kontekste – analizuojama jų įvairi cheminė sudėtis, funkcijos ir svarba žmogaus sveikatai. Gerai žinoma, kad didelė pasaulio gyventojų dalis kenčia nuo nepakankamos mitybos – tiek suaugusieji, tiek vaikai yra paveikti mikro ir makroelementų stokos. Kad būtų įveikta ši „paslėpto alkio“ forma, būtina užtikrinti pakankamą skirtingų maistinių medžiagų kiekį. Žinoma, kad pakankamas vaisių ir daržovių vartojimas, kaip sveikos mitybos dalis, sumažina daugelio lėtinių ligų – įskaitant širdies ir kraujagyslių ligas, 2 tipo cukrinį diabetą, kai kurias vėžio formas ir nutukimą – riziką. Tačiau rekomenduojamą kasdienį vaisių ir daržovių kiekį suvartoja tik nedidelė suaugusiųjų dalis.

Tuo pat metu didelis suvartojamų vaisių ir daržovių kiekis, vietoj to, kad padėtų apsisaugoti nuo kai kurių lėtinių ligų, gali kelti rimtą grėsmę žmonių sveikatai. Taip nutinka dėl vis didėjančio pasikliovimo cheminėmis trąšomis ir pesticidais, naudojamais jų auginime, kurie lėtai, bet užtikrintai kelia pavojų visai maisto grandinei. Ilgalaikė toksinė įtaka, susijusi su pagal šiuolaikines žemės ūkio technologijas išaugintų vaisių ir daržovių vartojimu, atkreipė žmonių dėmesį į saugias biologines mikrožalumynų auginimo ir derliaus nuėmimo technologijas.

Dėl šių sudėtingų žemės ūkio ir sveikatos sektoriaus iššūkių mikrožalumynai priskiriami funkciniams maisto produktams, gausiems įvairių fitocheminių medžiagų ir maistinių medžiagų, kurios, tikėtina, gali padėti mažinti tam tikrų lėtinių ligų – tokių kaip nepakankama mityba, širdies ir kraujagyslių ligos, nutukimas, cukrinis diabetas, vėžys, neurodegeneraciniai sutrikimai ir kt. – paplitimą. Šis daugialypis, bet tarsi „vieno langelio“ sprendimas, vartojant mikrožalumynus, sudomino sveikatos priežiūros specialistus, dietologus, tyrėjus ir plačiąją visuomenę, skatinant vertinti jų efektyvumą valdant minėtus sutrikimus.

Šioje apžvalgoje daugiausia dėmesio skiriama mikrožalumynų cheminei sudėčiai ir jų taikymui sveikatą stiprinančiose srityse. Taip pat trumpai pateikiame skyrelį apie mikrožalumynų auginimo sąlygas, kurios plačiau aptariamos kitose apžvalgose.

Literatūros paieška

Buvo naudojamas toks paieškos algoritmas: (microgreens AND (“sprouts” OR “baby greens”)), siekiant identifikuoti tinkamus straipsnius keturiose duomenų bazėse: PubMed, Web of Science Core Collection, Scopus ir Google Scholar. Papildomai buvo atlikta papildoma literatūros paieška – peržiūrėtos visų aktualių tyrimų ir susijusių apžvalginių straipsnių literatūros nuorodos, siekiant rasti publikacijas, kurios galėjo būti neaptiktos elektroninėje paieškoje.

Daigai, mikrožalumynai, „baby greens“ ir suaugę augalai

Pastaraisiais metais žmonės pradėjo daugiau rūpintis savo sveikata, ypač dėl įvairių sutrikimų protrūkių ir nuolatinio sveikatos blogėjimo. Dėl to kasdieniame valgiaraštyje vis dažniau atsiranda šviežių vaisių, daržovių ir kitų žalių lapinių daržovių, kad būtų užtikrintas pakankamas maistinių medžiagų kiekis. Ši tendencija paskatino ieškoti funkcinių maisto produktų, kurie ekonomiškai suteiktų gausų maistinių medžiagų kiekį ir kurių auginime nebūtų arba būtų labai nedaug šiuolaikinių agrochemikalų.

Terminas „ekologiškas“ tapo vis populiaresnis dėl didėjančių sunkumų, susijusių su šiuolaikinėmis žemės ūkio praktikomis; tradiciniai maisto produktai vėl „prikeliami“ tam, kad būtų gaminamas saugus ir sveikas maistas. Šiame kontekste sena žalumynų vartojimo praktika atgimė naujais, bet iš esmės senais produktais – vadinamaisiais „baby greens“, daigais ir mikrožalumynais. Manoma, kad šie trys „mikro“ daržovių tipai veikia kaip funkcinis maistas, suteikiantis išskirtinių maistinių elementų ir dėl to teikiantis vartotojams sveikatinamąjį poveikį.

Įdomu tai, kad daigai ir mikrožalumynai yra tokie pranašūs, jog jų auginimo laikotarpis yra daug trumpesnis, o priežiūra gerokai paprastesnė, palyginti su pilnai subrendusiais žalumynais ir jų derliumi – daržovėmis bei vaisiais. Daiginti yra lengviausia: jie auginami tamsoje, nereikalaujant jokios auginimo sistemos, pavyzdžiui, dirvožemio, papildomų maisto medžiagų ar agrochemikalų. Suvalgomas visas išaugęs augalas – pirmoji skilčialapė daigelio fazė kartu su šaknimi (radikula). Daigai paprastai valgomi žali; jie turi daug maistinių skaidulų ir gausybę sukauptų augalinių fitocheminių medžiagų, kurios vaidina svarbų vaidmenį gerinant žmogaus sveikatą.

Mikrožalumynai laikomi „supermaistu“, kurį galima auginti miesto ir priemiesčių sąlygomis ribotoje erdvėje, per trumpą auginimo ciklą ir naudojant minimalų arba visai nenaudojant papildomų išorinių maistinių medžiagų. Jie auginami esant įvairiems apšvietimo ir auginimo terpės tipams, todėl išsivysto pilnai susiformavusios skilčialapės ir vienas ar du tikrieji lapeliai. Manoma, kad mikrožalumynai gali aprūpinti ir suteikti pakankamą maistinių medžiagų kiekį, todėl tyrėjai nagrinėja, ar jų vartojimas galėtų bent iš dalies pakeisti įprastą daržovių ir vaisių dietą.

Tuo tarpu „baby greens“ ir subrendę augalai kai kuriais aspektais yra panašūs – abiem reikia tinkamo apšvietimo, auginimo terpės, ilgesnio auginimo laikotarpio ir išorinių maistinių medžiagų. Be to, „baby greens“ skiriasi nuo subrendusių augalų tuo, kad dažniausiai vartojami žali, o subrendę augalai paprastai prieš vartojimą turi būti termiškai apdorojami. „Baby greens“ – tai jauni augalai su gležnais tikraisiais lapeliais, palyginti su subrendusiais augalais, turinčiais gerai išvystytą šaknų ir ūglių sistemą.

Bendrai paėmus, mikrožalumynai, daigai ir „baby greens“ yra nauja kryptis sveikatos specialistams: jų auginimui reikia tik lengvų technologinių sprendimų, o patys augalai vartojami kaip žalios lapinės daržovės. Skirtingos daigų, mikrožalumynų, „baby greens“ ir subrendusių augalų savybės aptariamos 1 lentelėje.

Sąlyga / savybė	Daigai	Mikrožalumynai	„Baby greens“ (jauni lapeliai)	Subrendę augalai
Aukštis	5–8 cm	3–10 cm	10–15 cm	Kelis ar keliasdešimt cm
Auginimo trukmė	3–10 dienų	7–21 diena	20–40 dienų	Keli mėnesiai
Auginimo sistema	Nereikia dirvožemio ar substrato. Auginami vien tik vandenyje arba drėgmėje.	Gali būti auginami dirvožemyje arba įvairiuose substratuose.	Gali būti auginami ir dirvožemio laukuose, bet visada reikalingas substratas.	Auginami dirvožemio laukuose, reikalingas dirvožemis / substratas.
Šviesos poreikis	Ne, šviesos šaltinio nereikia.	Taip, reikalinga šviesa.	Taip, reikalinga šviesa.	Taip, reikalinga šviesa.
Šaknų ypatybės	Labai maža šaknelė be šaknų plaukelių.	Nedidelės šaknys su šaknų plaukeliais.	Šaknys su šaknų plaukeliais.	Pilnai išsivysčiusi šaknų sistema.
Agrochemikalų naudojimas	Cheminės medžiagos nenaudojamos.	Cheminės medžiagos nenaudojamos.	Cheminės medžiagos paprastai naudojamos.	Cheminės medžiagos paprastai naudojamos.
Vandens / drėgmės poreikis	Gali būti auginami labai nedideliame vandens kiekyje ar net tik esant nedidelei drėgmei.	Reikalingas nedidelis vandens kiekis.	Reikalingas didesnis vandens kiekis.	Reikalingas gausus vandens kiekis.
Reikalingas plotas	Net ir pramoniniam kiekiui užtenka labai mažo ploto.	Net ir pramoniniam kiekiui užtenka labai mažo ploto.	Auginti reikia palyginti didelio ploto.	Auginami dideliuose, atvirose žemės plotuose (laukuose).
Augalų išsivystymo stadija nuimant derlių	Dalinai išsivystę skilčialapiai, vos sudygusios sėklos.	Pilnai išsivystę skilčialapiai ir vienas–du tikrieji lapeliai.	Pilnai išsivystęs jaunas augalas su tikraisiais lapais.	Pilnai subrendęs augalas, dažnai jau vedantis vaisius ar daržoves.
Derliaus nuėmimo pobūdis	Atskiras „derliaus nuėmimas“ nevykdomas – suvalgomas visas augalas.	Derlius nuimamas pašalinant šaknis (nukerpant ar nupjaunant virš jų).	Derlius nuimamas nupjaunant augalus ir pašalinant šaknis.	Derlius nuimamas pjaunant augalus ties šaknimis rankiniu arba mechaniniu būdu.

Skirtingos mikrožalumynų veislės

Mikrožalumynai auginami tiek mažais kiekiais (namų ūkiuose), tiek kartu su stambaus masto komercinių daržovių ir valgomų žiedų gamyba. Jų „meteoriškas“ išpopuliarėjimas ir auganti paklausa paskatino pradėti mikrožalumynais auginti daugelį įprastų daržovių rūšių iš įvairių botaninių šeimų, tokių kaip:

• Amaranthaceae (burnotis, burokėlis, bolivinė balanda, špinatai, grikiai, lapinis burokėlis / mangoldas),
• Amaryllidaceae (česnakas, svogūnas, poras),
• Apiaceae (petražolė, morka, pankolis, salieras, krapas, kervelis, kalendra / kalendros, kalendra / kalendra – koriandras),
• Asteraceae (salotos, radicchio, cikorija, endivija, peletrūnas, paprastoji kiaulpienė),
• Boraginaceae (facelija),
• Brassicaceae (ridikas, pipirnė, rukola, brokoliai, žiediniai kopūstai, kopūstai, laukinė rukola),
• Convolvulaceae (vandens vijoklis),
• Cucurbitaceae (melionas, agurkas, moliūgas / skvošas),
• Malvaceae (džiuto malva / Nalta jute),
• Poaceae (kukurūzai, citrinžolė),
• Lamiaceae (čija),
• Leguminosae (avinaserkliai, liucerna, pupelės, žaliosios pupelės, ožragės, plačiosios pupos, lęšiai, žirniai, dobilai),
• Onagraceae (siauralapė gaurometė / nakvišinių atstovai),
• Portulacaceae (paprastoji šrėva, žydinti šrėva / „moss-rose“).

Susidomėjimas skirtingais perspektyviais mikrožalumynų genotipais susijęs su tuo, kad jie suteikia labai įvairią išvaizdą, skonį, tekstūrą, fitocheminę sudėtį ir maistinę vertę. Mikrožalumynai labai skirtingi pagal skonį: pavyzdžiui, vieni gali būti kartūs, aštrūs, švelnaus skonio, vos juntami ar net šiek tiek rūgštūs.

Kitos žolinės rūšys, dažnai naudojamos mikrožalumynams auginti, yra javų kultūros (avižos, minkštieji kviečiai, kietieji kviečiai, kukurūzai, miežiai, ryžiai), aliejiniai augalai (saulėgrąža) ir net pluoštiniai augalai, tokie kaip linai, taip pat daugelis aromatinių rūšių: bazilikas, laiškiniai česnakai, kalendra, kuminas ir kt.

Mikrožalumynų rūšys parenkamos iš agronominės ir komercinės pusės žiūrint: jos turi būti iš geros kokybės sėklų, vienodos (homogeniškos), gerai dygstančios, higieniškai saugios ir kartu prieinamos už žemą kainą. Svarbiausia, kad pasirinktas rūšis būtų galima auginti visus metus, be ypatingų šiluminių ar aplinkos sąlygų reikalavimų dygimo fazėje.

Be to, rūšių atranka neretai grindžiama ir išvaizdos kriterijais – forma, spalva (žalia, geltona, violetinė, raudona, tamsiai raudona, margaspalvė), tekstūra (sultinga, traški) bei laikymo trukme (tinkamumo vartoti terminu).

Mikrožalumynų maistinių medžiagų ir fitocheminių junginių sudėtis

Kaip naujai atsirandantis maisto šaltinis, mikrožalumynų cheminė sudėtis dar tik pradedama tirti, o pateikiamos informacijos kol kas nedaug. Teigiama, kad mikrožalumynai glaudžiai susiję su mikro ir makroelementais, tokiais kaip Fe, Zn, K, Ca, N, P, S, Mn, Se, Mo ir kt. Be šių mineralinių komponentų, mikrožalumynai yra turtingi biologiškai aktyviais fitocheminiais junginiais, kurie turi didelį potencialą stiprinti žmogaus sveikatą ir padėti gerinti tam tikrų ligų eigą.

Pagrindiniai biologiškai aktyvūs junginiai, tokie kaip askorbo rūgštis, filoquinonai, α-tokoferolis, β–karotenas, fenoliniai antioksidantai, karotenoidai, antocianinai, gliukozinolatai ir cukrūs, mikrožalumynuose aptinkami gerokai didesniais kiekiais. Palyginus raudongūžio kopūsto (Brassica oleracea L. var. capitata) fitocheminių medžiagų koncentracijas mikrožalumynų ir suaugusio augalo tarpsniuose, nustatyta, kad mikrožalumynų tarpsnyje yra daugiau filoquinono (2,8 μg/100 g ŠM), β–karoteno (11,5 mg/100 g ŠM) ir gliukorafanino (4,8 μmol/g SM), palyginti su subrendusiu augalu. Tačiau antocianinų daugiau sukaupiama subrendusiame tarpsnyje nei mikrožalumynų stadijoje.

Įvairūs biologiškai aktyvūs fitocheminiai junginiai (2 lentelė), esantys skirtingų rūšių mikrožalumynuose, detaliau aptariami tolesniuose poskyriuose.

Veislė / rūšis	Auginimo trukmė	Nustatytos maistinės medžiagos / fitocheminiai junginiai	Sveikatai naudingos savybės
Burnočiai (Amaranthaceae)	10 dienų	chlorofilas a — 0,25 mg/g; chlorofilas b — 0,20 mg/g; karotinoidai — 0,023 mg/g; antocianinai — 9 mg/100 g; askorbo rūgštis — 0,031 mg/g	antioksidacinis aktyvumas
Raudonieji burokėliai (Amaranthaceae)	10 dienų	polifenoliai — 313,8 mg/100 g; betaksantinai — 432,7 mg/100 g; betacianinai — 226,7 mg/100 g	antioksidacinis aktyvumas, virškinamojo trakto veiklos gerinimas
Bolivinė balanda (quinoa, Amaranthaceae)	–	tokoferoliai — 65 μg/g; tokotrienoliai — –; β–karotenas — 738 μg/g; riebalų rūgštys: α–linoleno rūgštis — 35,1 %; linolo rūgštis — 11,36 %; palmitino ir stearino rūgštys — pėdsakai; oleino rūgštis — 5,11 %	antioksidacinis aktyvumas
Špinatai (Amaranthaceae)	20 dienų	chlorofilai — 44 μg/g; liuteinas — 54,2 μg/g; β–karotenas — 44 μg/g; fenoliai — 632,3 μg/g; askorbo rūgštis — 130,5 μg/g	antioksidacinis aktyvumas
Šveicariški burokėliai / lapiniai burokai (Swiss chard, Amaranthaceae)	17 dienų	chlorofilai — 0,771 mg/g; karotinoidai — 0,122 μg/g; fenoliniai junginiai — 164 μg/g; antocianinai — 11,78 μg/g; sacharozė — 0,091 mg/g; redukuojantys cukrūs — 0,75 mg/g; bendri cukrūs — 2,2 mg/g	–
Svogūnai (Amaryllidaceae)	10–12 dienų	askorbo rūgštis — 29,9 mg/g; α–tokoferoliai — 15,2 mg/g; β–karotenas — 3,8 mg/g; oksalo rūgštis — 23,4 mg/g	–
Petražolės (Apiaceae)	19 dienų	polifenoliai — 0,5 mg/g; α–tokoferoliai — 577,2 μg/g; askorbo rūgštis — 13,39 mg/g; β–karotenas — 46,68 μg/g; liuteinas — 106,62 μg/g	antioksidacinis aktyvumas
Morkos (Apiaceae)	7–14 dienų	chlorofilai — 290 μg/g; polifenoliai — 250 μg/g; antocianinai — 10 μg/g; α–tokoferoliai — 19 μg/g; karotinoidai — 110 μg/g	antioksidacinis aktyvumas
Kalendra / kalendros (Coriander, Apiaceae)	3–4 dienos	chlorofilas — 13,36 mg/kg ŠM; liuteinas — 98,6 mg/kg SM; β–karotenas — 325,1 mg/kg SM; askorbo rūgštis — 121,40 mg/kg SM; polifenoliai — 15,25 mg/g SM	–
Laukinė rukola (Wild rocket, Brassicaceae)	17 dienų	chlorofilas — 1,007 mg/g; karotinoidai — 0,171 μg/g; fenoliniai junginiai — 328 μg/g; antocianinai — 8,83 μg/g; sacharozė — 0,14 mg/g; redukuojantys cukrūs — 1,4 mg/g; bendri cukrūs — 4,4 mg/g	–
Ridikai (Brassicaceae)	9 dienos	askorbo rūgštis — 52,31 mg/100 g; fenoliniai junginiai — 135,74 mg/100 g; flavonoidai — 39,83 mg/100 g	–
Soja (Fabaceae)	8 dienos	fenoliniai junginiai — 5,5 mg/g; flavonoidai — 68 mg/g	antioksidacinis aktyvumas
Agurkai (Cucurbitaceae)	9 dienos	askorbo rūgštis — 24,01 mg/100 g; fenoliniai junginiai — 38,66 mg/100 g; flavonoidai — 17,15 mg/100 g	antioksidacinis aktyvumas
Džiutas (Jute, Malvaceae)	9 dienos	askorbo rūgštis — 34,90 mg/100 g; fenoliniai junginiai — 152,10 mg/100 g; flavonoidai — 142,39 mg/100 g	antioksidacinis aktyvumas
Porai (Leek, Amaryllidaceae)	–	bendri cukrūs — 0,5 mg/g; askorbo rūgštis — 9,1 mg/g; polifenoliai — 31,5 mg/100 g; chlorofilai — 26,5 μg/g; karotinoidai — 341,01 μg/g; amino rūgštys — 755,4 mg/100 g	antioksidacinis, nutukimą mažinantis, antidiabetinis ir anticholinerginis aktyvumas
Žalieji žirniai (Green peas, Leguminaceae)	–	bendri cukrūs — 0,5 mg/g; askorbo rūgštis — 9,1 mg/g; polifenoliai — 108,5 mg/100 g; chlorofilai — 522,75 μg/g; karotinoidai — 2794,4 μg/g; amino rūgštys — 397,9 mg/100 g	antioksidacinis, nutukimą mažinantis, antidiabetinis ir anticholinerginis aktyvumas

Askorbo rūgštis – vitaminas C

Askorbo rūgštis yra esminis bioaktyvus fitocheminis junginys, dar vadinamas vitaminu C, būtinas normaliai organizmo veiklai. Ji taip pat priskiriama antioksidantams, padedantiems įvairiuose žmogaus medžiagų apykaitos procesuose. Di Bella ir bendraautoriai (2020) tyrė askorbo rūgšties kiekį mikrožalumynuose ir pastebėjo jo svyravimus skirtinguose augalo augimo etapuose, parodžiusius, kad askorbo rūgšties lygis yra reikšmingai didesnis mikrožalumynų stadijoje, palyginti su kitais etapais, tokiais kaip daigai, „baby“ lapai ar subrendę augalai. Vėliau buvo tirta, kaip maistinių medžiagų stresas mikrožalumynų auginimo metu veikia askorbo rūgšties ir fenolinių rūgščių kiekį, ir nustatyta, kad bendras askorbo rūgšties kiekis, taikant tokį maistinių medžiagų stresą, padidėjo net 187 %.

Filochinonas – vitaminas K

Filochinonas yra tiesioginė ir kraujyje cirkuliuojanti vitamino K forma, kuri daugiausia randama daržovėse, vaisiuose ir kituose žaliuose lapiniuose augaluose. Xiao ir bendraautoriai (2015 m.) įvertino jutimines savybes ir įvairius cheminių komponentų profilius šešiose skirtingose mikrožalumynų rūšyse: Dižono garstyčiose (Brassica juncea L. Czern.), opalinėje bazilikėje (Ocimum basilicum L.), burokėlių veislėje bull’s blood (Beta vulgaris L.), raudonajame amarante (Amaranthus tricolor L.), pipiržolėje (Lepidium bonariense L.) ir kiniškame rožiniame ridike (Raphanus sativus L.). Jų tyrimo rezultatai parodė, kad filochinono kiekis tarp rūšių reikšmingai nesiskyrė ir svyravo nuo 2,1 iki 4 g/kg mikrožalumynų.

α-tokoferolis – vitaminas E

α-tokoferolis yra ypač svarbi augalinė bioaktyvioji medžiaga, aptinkama mikrožalumynuose. Jis dalyvauja daugelyje organizmo funkcijų, ypač nervinių impulsų perdavime, raumenų veikloje, imuninės sistemos stiprinime, laisvųjų radikalų susidarymo ribojime ir kituose svarbiuose procesuose. Įvairūs tyrėjai nurodo, kad mikrožalumynai sukaupia reikšmingą vitamino E kiekį, todėl jų vartojimas padeda gerinti organizmo funkcijas. Pavyzdžiui, tiriant šešių mikrožalumynų genotipų, priklausančių trims rūšims ir dviem šeimoms, mitybinę sudėtį nustatyta, kad α-tokoferolio kiekis buvo gerokai didesnis nei daugelyje kitų mikrožalumynų. Šiems šešiems mikrožalumynams užfiksuotas platus tokoferolio koncentracijų diapazonas – nuo 11 iki 76 μg/mg mikrožalumynų.

β-karotenas – provitaminas A

β-karotenas – tai raudonai oranžinis organinis junginys, veikiantis kaip vitamino A pirmtakas ir augalų metabolitas, ypač gausiai randamas raudonos, geltonos ir oranžinės spalvos augaluose. Jis atlieka svarbų vaidmenį slopindamas laisvuosius radikalus, skatindamas vėžinių ląstelių apoptozę ir didindamas natūralių žudikių (NK ląstelių) gamybą, taip stiprindamas imuninę sistemą. β-karotenas yra ir mikrožalumynuose, todėl šie tampa puikiu provitamino A šaltiniu. Analizuojant 10 skirtingų kulinarinių mikrožalumynų HPLC-DAD metodu nustatyta, kad pasirinkti mikrožalumynai yra puikus β-karoteno bei kitų fitocheminių junginių, tokių kaip vitaminas E ir askorbo rūgštis, šaltinis. Buvo parodyta, kad β-karoteno koncentracija svyruoja nuo 3,1 iki 9,1 mg/100 mg mikrožalumynų, o didžiausias jo kiekis nustatytas krapuose, ridikuose ir garstyčiose.

Fenoliniai antioksidantai ir cukraus kiekis

Fenoliniai antioksidantai – tai antriniai metabolitai, esantys mikrožalumynuose ir padedantys skatinti medžiagų apykaitą, apsaugoti nuo laisvųjų radikalų oksidacinės žalos ir mažinti uždegiminius procesus. Buvo tirta įvairių rūšių mikrožalumynų, gautų iš vietinių ir komercinių ūkių, antioksidacinės savybės ir organoleptinės savybės, įvertinant fenolinius antioksidantus – taninus, fenolio rūgštis, antocianinus – ir kitus junginius, susijusius su skoniu, kvapu ir spalva. Nustatyta, kad bendras fenolinių junginių kiekis mikrožalumynuose siekė 10,71–11,88 mg/g, ypač brokoliuose, kuriuose fenolių buvo 10 kartų daugiau nei atitinkamuose subrendusiuose augaluose ir daiguose. Šie fenoliniai junginiai mikrožalumynuose yra svarbūs palaikant gliukozės homeostazę ir kitas medžiagų apykaitos reakcijas organizme.

Gao ir bendraautoriai 2021 m. tyrė aukštos kokybės brokolių mikrožalumynų auginimą ir žemos šviesos intensyvumo poveikį jų fitocheminių junginių kiekiui. Tyrimas parodė, kad šviesos intensyvumas daro didelę įtaką tirpiųjų cukrų kiekiui: laisvojo cukraus kiekis sudarė 5,44 mg/g mikrožalumynų, auginamų esant 50 μmol/m²/s apšvietimui, o mažiausias cukraus kiekis buvo nustatytas, kai apšvietimo intensyvumas siekė 70 ir 90 μmol/m²/s.

Antocianinai ir gliukozinolatai

Antocianinai – tai organinių junginių grupė, esanti augaluose ir jų dalyse (lapuose, vaisiuose, daržovėse), kuri suteikia mėlynus, violetinius ir raudonus pigmentus. Jie pasižymi antioksidacinėmis, priešuždegiminėmis, priešvėžinėmis ir antivirusinėmis savybėmis. Šie flavonoidiniai junginiai aptinkami daugelyje mikrožalumynų rūšių ir padeda gerinti įvairias žmogaus organizmo metabolines būkles. Tiriant trijų skirtingų Brassica L. mikrožalumynų rūšių, augintų durpiniame substrate, bioaktyviųjų junginių profilį, nustatyta, kad antocianinai kaupėsi raudonųjų kopūstų ir rukolos mikrožalumynų ląstelių vakuolėse ir sudarė atitinkamai 11,9 % ir 20,2 %.

Gliukozinolatai – taip pat antriniai metabolitai, sintetinami mikrožalumynuose ir siejami su įvairiomis sveikatai naudingomis savybėmis, tokiomis kaip antioksidacinis ir priešuždegiminis aktyvumas. Keturių skirtingų Brassicaceae šeimos mikrožalumynų gliukozinolatų bioaktyviosios savybės ir jų metabolomika buvo tirtos taikant UHPLC-QTOF masių spektrometriją – metodą, leidžiantį greitai ir didelės skiriamosios gebos sąlygomis nustatyti junginius esant dideliam jautrumui. Tyrimas parodė, kad aptinkama apie 22 skirtingos gliukozinolatų rūšys, iš kurių gausiausios yra gliukorafaninas, gliukobrassicinas, gliukonapinas ir 4-hidroksigliukobrassicinas. Tyrimo duomenys rodo, kad raudonieji kopūstai turi didžiausią šių junginių kiekį – 197,8 mg/100 g mikrožalumynų sausosios masės, palyginti su kitais tirtų rūšių mikrožalumynais.

Mikro- ir makroelementai

Mikro- ir makroelementai yra būtini norint palaikyti sveiką gyvenimo būdą – jie dalyvauja medžiagų apykaitoje, energijos gamyboje ir padeda organizmui kovoti su tokiomis ligomis kaip COVID-19. Mikrožalumynai laikomi svarbiu įvairių mikro- ir makroelementų šaltiniu, tačiau jų mineralinė sudėtis skirtingų rūšių mikrožalumynuose gana smarkiai skiriasi.

Renna ir Paradiso 2020 m. tyrė trijų Brassica šeimos mikrožalumynų – žiedinių kopūstų, brokolių ir brokolių rapsų – mitybinę sudėtį, juos auginant naudojant tris skirtingas NH₄:NO₃ maistinių tirpalų molines proporcijas. Tyrimas parodė, kad šios trys mikrožalumynų rūšys yra turtingos mineralinių elementų, tokių kaip Na, Cu, Mn, Ca, Mg, K, Zn ir Fe. Be šių mineralų, jos taip pat gausios makroelementų – baltymų, maistinių skaidulų, α-tokoferolio, β-karoteno ir kitų.

Panašiai buvo ištirta šešių mikrožalumynų genotipų, priklausančių trims rūšims ir dviem šeimoms (Cichorium intybus L. ‘Molfetta’, veislė ‘Italico a costa rosa’ iš Asteraceae šeimos ir brokoliai iš Brassicaceae), mineralinė sudėtis ir palyginta su atitinkamais subrendusiais augalais. Nustatyta, kad mineralų kiekiai mikrožalumynuose buvo gerokai didesni nei subrendusiuose augaluose. Be to, šių mikrožalumynų mitybinis profilis parodė, kad jie gausūs K, P, Ca, Zn, Fe, Mg ir Na. Tai leidžia manyti, kad ateityje mikrožalumynai galėtų būti skiriami žmonėms, kuriems trūksta tam tikrų mineralų, vietoje jų sintetinių papildų. Be to, mikrožalumynų sudėtį galima kryptingai formuoti pagal vartotojo poreikius.

Mikrožalumynų auginimo sąlygos

Mikrožalumynų auginimas tampa vis populiaresnis dėl jų ryškių spalvų, intensyvaus skonio ir traškios tekstūros. Dėl savo nutraceutinių savybių, suteikiančių didelę naudą sveikatai, mikrožalumynus rekomenduojama vartoti reguliariai. Trumpai pagrindiniai reikalavimai mikrožalumynų auginimui pateikiami 3 lentelėje.

Didelė jų paklausa farmacijos ir maisto pramonėje siejama su išskirtiniu bioaktyviųjų junginių kiekiu. Jų auginimas tiek komerciniu, tiek nedideliu mastu intensyviai plečiasi miesto teritorijose. Mikrožalumynus galima auginti palyginti lengvai dėl trumpo vegetacijos periodo, paprastų auginimo technologijų su dirvožemiu arba be jo, naudojant dirbtinį apšvietimą ir pan. Šiame skyriuje trumpai aptariami įvairūs svarbūs veiksniai, turintys didelę įtaką aukštos kokybės mikrožalumynų gamybai.

Kintamasis	Sąlygos / reikalavimai
Sėklos	Sėklų kokybė ir sėjos tankis vienoje dėžėje (tray) atlieka labai svarbų vaidmenį siekiant gauti kokybiškus mikrožalumynus. Sėklų paruošimas (apdorojimas) daro įtaką daigumo procentui ir daigų antžeminės masės svoriui.
Šviesa	Priklausomai nuo mikrožalumynų rūšies ir veislės, šviesos intensyvumas skirtingai veikia augimą. Raudonos ir mėlynos šviesos (445 nm) bei tolimosios raudonos šviesos (730 nm) deriniai didina karotenoidų ir fotosintetinių pigmentų kiekį. Apie 440 μmol/m²/s fotosintetinio fotonų srauto tankis (PPF) laikomas optimaliu didesniam mikrožalumynų derliui. PPF svyravimai (per didelis arba per mažas) lyginant su optimaliu dydžiu mažina antioksidantų kiekį ir biomasę. Esant mažam PPF (apie 110 μmol/m²/s), trikdomas normalus mikrožalumynų vystymasis ir blogėja maistinė vertė. Didelis PPF (apie 545 μmol/m²/s) sukelia lengvą fotostresą (fotooksidaciją).
Auginimo terpė	Dažniausiai auginama bežeminiame substrate – vermikulite, perlito, durpių ar kokoso plaušo (coir) terpėse; tokios terpės skatina geresnį mikrožalumynų augimą. Tiekiamas maistinių medžiagų tirpalas, kuriame yra visos augimui būtinos medžiagos. Kartais auginama ir vandenyje, papildant jį reikalingais maisto elementais.
Patogenų kontrolė	Dėl aplinkos sąlygų, kuriomis auginami mikrožalumynai, juos gali pažeisti įvairūs mikroorganizmai – tai lemia šaknų ir daigų puvinį. Patogenams kontroliuoti naudojamos Trichoderma rūšys; jų panaudojimas sėklų apdorojimui taip pat skatina mikrožalumynų augimą. Kalcio salietros (kalcio nitrato) trąšos, derinamos su skystomis ir azotinėmis trąšomis, gali padidinti mikrožalumynų augimą apie 20 %.
Derliaus nuėmimas	Mikrožalumynai gali būti kerpami žirklėmis, peiliu arba nuimami automatiniais pjaustymo įrankiais. Derliaus nuėmimo metu reikėtų stengtis neliesti auginimo terpės, kad būtų sumažinta užteršimo rizika. Rekomenduojama pašalinti daleles, prilipusias prie daigų – jos dažnai nusėda ant kotiledonų (sėklalapių) kai kurių rūšių mikrožalumynų.
Po derliaus nuėmimo	Po nukirpimo mikrožalumynai nuvalomi, atvėsinami iki maždaug 5 °C ir pakuojami į polietileno maišelius, kad būtų sumažinta užteršimo rizika. Su jais elgiamasi laikantis geros gamybos praktikos, kad būtų išlaikytas švarumas ir gera kokybė. Pakavimas steriliose patalpose ir sterilių sąlygų užtikrinimas pailgina mikrožalumynų laikymo trukmę (shelf-life).

Sėklų paruošimas

Mikrožalumynai komerciškai auginami tiek dirvožemyje, tiek bežeminiuose auginimo substratuose, naudojant įvairias alternatyvias terpes ir šiltnamio sąlygomis įrengtą tinkamą laistymo sistemą. Efektyvus mikrožalumynų augimas daugiausia priklauso nuo sėklų daigumo ir yra tiesiogiai susijęs su sėklų kokybe. Sėklų tankis ir jų apdorojimas atlieka svarbų vaidmenį sveikų mikrožalumynų augime ir skirtingoms rūšims gerokai skiriasi.

Lee ir bendraautoriai (2004) tyrė įvairius sėklų paruošimo būdus burokėlių ir lapinių burokėlių (chard) mikrožalumynų auginime. Buvo išbandyti skirtingi sėklų apdorojimo metodai: „primingas“ (sėklų mirkymas natrio hipochlorite, vandenyje, druskos rūgštyje ir vandenilio perokside) ir „matric primingas“ (sėklų daiginimas smulkiame vermikulite 12 °C temperatūroje ir –1 MPa drėgmės sąlygomis šešias dienas). Nustatyta, kad daigumo procentui labiausiai įtakos turėjo būtent matric primingas, o ne įvairūs mirkymo būdai. Be to, šis metodas lėmė 0,33–2,79 karto didesnį mikrožalumynų antžeminės masės svorį.

Hoang ir Thuỏng (2020) tyrė sėklų tankį ir substratus, siekdami gauti didesnį ridikėlių mikrožalumynų derlių kontroliuojamomis šiltnamio sąlygomis. Tyrimas parodė statistiškai reikšmingą šviežio derliaus padidėjimą, kai sėklos buvo sėjamos 8 sėklų vienoje akutėje santykiu (109 g ridikėlių sėklų).

Šie tyrimai aiškiai rodo, kad sėklų tankis ir kokybė yra itin svarbūs siekiant didesnio mikrožalumynų derliaus, o optimalūs parametrai priklauso nuo konkrečios augalų rūšies.

Šviesa

Šviesa yra vienas iš esminių parametrų, turinčių didelę įtaką mikrožalumynų auginimui. Nuo apšvietimo tiesiogiai priklauso mikrožalumynų derlius ir jų maistinė sudėtis, o apšvietimo sąlygų pokyčiai gali labai stipriai paveikti galutinę produkcijos kokybę.

Brazaitytė ir bendraautoriai (2015 m.) tyrė kietakūnių LED šviestuvų šviesos poveikį karotinoidų kiekiui Brassicaceae šeimos mikrožalumynuose. Buvo vertinamas LED šviesos bangos ilgis ir spinduliuotės intensyvumas auginant raudonąjį pak choi ir tatsoi mikrožalumynus. Nustatyta, kad mažiausias spinduliuotės intensyvumas (110 μmol/m²/s) lėmė mažesnį karotinoidų kiekį, o pats didžiausias intensyvumas (545 μmol/m²/s) taip pat sumažino karotinoidų kaupimąsi garstyčių ir raudonojo pak choi mikrožalumynuose maždaug 24 %.

Taip pat pastebėta, kad žalios šviesos spektro dalis mikrožalumynų auginime turi teigiamą poveikį karotino kiekiui, tuo tarpu oranžinės šviesos spektras karotinoidų kiekiui darė neigiamą įtaką. Buvo įvertintas ir skirtingų mėlynos šviesos dozių poveikis įvairių fitocheminių junginių – karotenų, violaksantino, zeaksantino, liuteino, chlorofilo, karotinoidų ir tokoferolių – koncentracijoms. Visi šie junginiai mikrožalumynuose kaupėsi 1,2–4,3 karto didesniais kiekiais, išskyrus tokoferolius, kurių kiekis buvo beveik nepriklausomas nuo apšvietimo. Tai rodo, kad metabolitų koncentracijos reikšmingai kinta, nepriklausomai nuo to, ar jų sintezės mechanizmai tiesiogiai priklauso nuo šviesos, ar ne.

Auginimo terpė

Susidomėjimas mikrožalumynų auginimu pastaraisiais metais išaugo kelis kartus, visų pirma dėl to, kad žmonės vis daugiau dėmesio skiria kasdien vartojamam ekologiškam maistui. Dėl to imta keisti ir mikrožalumynų auginimo sąlygas, ypač auginimo terpę, atsitraukiant nuo tradicinio auginimo dirvožemyje. Vietoje žemės vis dažniau naudojami kiti substratai – kokosų pluoštas, perlitas, vermikulitas, durpių substratai – kurie leidžia sėkmingai užauginti mikrožalumynus.

Svarbi alternatyvi auginimo sistema yra hidroponika, kai mikrožalumynai auginami vandenyje, papildytame būtinais maistinių medžiagų tirpalais. Yra atlikta daug tyrimų, kuriuose vietinės kilmės biomedžiagos – smėlis, kokosų skiedros, durpės, biohumusas, cukranendrių perdirbimo atliekos (filter cake) ir jų įvairūs deriniai – buvo naudojami kaip auginimo terpė ir vertinti jų derlingumo rodikliai. Nustatyta, kad vijoklinis špinatas, augintas kokosų skiedrose, davė didžiausią derlių – 5,17 kg/m².

Taip pat tirta, kaip skirtingos auginimo terpės veikia mikrožalumynų maistinę sudėtį ir mikrobiologinį saugumą. Nustatyta, kad mikroorganizmai, tokie kaip Escherichia coli, mielės, Salmonella, pelėsiai ir Staphylococcus aureus, auginimo terpėse aptinkami leistinomis ir saugiomis ribomis. Lyginant dviejų vienodai svarbių auginimo sistemų – tradicinio dirvožemio ir hidroponikos (vandens) – efektyvumą, elementinė ir maistinių medžiagų analizė parodė, kad auginimas vandenyje yra veiksmingesnis už įprastą auginimą dirvožemyje.

Mikroorganizmų kolonizacija, kenkėjai ir ligos

Derliaus žlugimas dėl mikroorganizmų ir kenkėjų pažeidimų – viena iš pagrindinių žemės ūkio problemų, galinčių visiškai sunaikinti pasėlius ir sukelti didelius nuostolius ūkininkams bei augintojams. Tačiau mikrožalumynų atveju situacija kiek kitokia: kadangi jų auginimo ciklas labai trumpas – apie 7–21 dieną – didelių kenkėjų antpuolių, galinčių visiškai sunaikinti derlių, dažniausiai nebūna. Vis dėlto mikrobiologinė tarša išlieka reikšminga problema, ypač kai dėl neatsargios praktikos daigintos sėklos sėjamos per tankiai į padėklus ar kanalus, o aplinkoje vyrauja didelė drėgmė, kas dažnai pasitaiko hidroponinėse sistemose.

Tiriant Escherichia coli O157:H7 kolonizacijos dinamiką mikrožalumynų sistemoje ir kiekybiškai vertinant įsikūrusių mikroorganizmų kolonijas nustatyta, kad augalo audiniai buvo pažeidžiami išoriškai – ant ūglių paviršiaus – ir kad bakterijos taip pat sugebėjo patekti į vidų per žioteles. Tokia kolonizacija buvo stebėta devyniose skirtingose mikrožalumynų veislėse. Manoma, kad galimos mikroorganizmų įsiveržimo priežastys yra sunkiai pastebima tarša drėkinimo sistemoje, per didelė inokulumo (užkrato) dozė, didelis sėklų tankis, užkrėstos sėklos, didelė oro drėgmė ir kitos išorinės, higienos reikalavimų neatitinkančios aplinkos sąlygos.

Tokios mikrobinės kolonizacijos pasekmės – ne tik sumažėjęs mikrožalumynų derlius, bet ir pakitusi jų maistinė sudėtis bei potenciali maistinių toksikoinfekcijų rizika vartotojams. Kai kurios mikrožalumynų veislės, ypač bastutinių (Brassicaceae) šeimos augalai, kurių sėklų tankis padėkle ar kanale būna labai didelis, yra itin jautrios pythium genties šaknų puviniui, kurį sukelia tokios grybinės rūšys kaip Pythium aphanidermatum ir Pythium dissotocum.

Buvo tirta biologinių fungicidų įtaka mikrožalumynams, kuriuos pažeidė minėtieji patogenai, ypač pythium šaknų puvinio ir „išgulimo“ (daigų žuvimo) atvejais šiltnamiuose. Nustatyta, kad šią būklę galima sušvelninti ar jos išvengti naudojant biologinius fungicidus, įterpiant juos į laistymo sistemą, o ne cheminių fungicidų tirpalus, kurie neigiamai veikė mikrožalumynų derlių. Tuo tarpu mikrožalumynai, auginti naudojant biologinius fungicidus, parodė apie 59 % didesnę biomasę.

Derliaus nuėmimas ir po derliaus taikomos technikos

Mikrožalumynai paprastai sudaryti iš skilčialapių ir hipokotilio – jaunosios stiebo dalies – kai augalai dar tik 7–14 dienų amžiaus. Tinkamas nuėmimo laikas priklauso nuo rūšies. Šie jauni ūgliai yra labai paklausūs rinkoje, todėl juos būtina tinkamai paruošti ir supakuoti. Įvairios mikrožalumynų rūšys šiandien auginamos tiek komerciniu mastu, tiek ir namų sąlygomis. Dėl to taikomi įprasti nuėmimo būdai: rankinis skynimas, o didelio masto šiltnamiuose – ir rankinis, ir mechaninis derliaus nuėmimas.

Derliaus nuėmimas mikrožalumynų auginime yra gana paprastas procesas: daigai nukerpami arba surenkami nuo auginimo pagrindo, arba kartu su auginimo plokštele (kilimėliu) sudedami į pakuotes, kai pasiekia norimą aukštį. Vėliau nuskinti augalai nuplaunami ir tvarkomi pagal gerosios tvarkymo praktikos reikalavimus, taikomus po derliaus, kad būtų užtikrinti maisto saugos standartai. Tuomet mikrožalumynai pakuojami į polietileno maišelius ar standžias dėžutes (angl. clamshell), kurios iš anksto apdorojamos, kad būtų išvengta kryžminės taršos.

Dėl itin greito gendamumo ir šviežumo mikrožalumynus auginantys ūkiai turi taikyti įvairias po derliaus taikomas technologijas, kad pagerintų jų realizacijos galimybes – pailgintų galiojimo laiką, sumažintų kvėpavimo intensyvumą ir užkirstų kelią galimai taršai. Paprastai mikrožalumynai po derliaus yra plaunami, džiovinami, šaldomi, kartais trumpai termiškai apdorojami (pvz., mikrobangomis) arba apdorojami tam tikromis medžiagomis, kad išlaikytų fitocheminių junginių ir bendrą maistinę vertę iki tol, kol pasieks vartotoją.

Mikrožalumynų galiojimo laiko pratęsimas yra svarbi tyrimų kryptis. Pagrindiniai du veiksniai, turintys įtakos išsilaikymui, – tai pakuotės vidinė atmosferos sudėtis ir laikymo temperatūra. Tyrimai rodo, kad bėgant laikui mikrožalumynų išvaizda ir kokybė blogėja net ir laikant juos 4 °C temperatūroje, o laikant šiek tiek aukštesnėje – apie 10 °C – galiojimo laikas dar labiau sutrumpėja. Didelis kvėpavimo intensyvumas mažina vizualinę kokybę, o tai tiesiogiai lemia prastesnį vartotojų įspūdį.

Mikrožalumynų laikymas apšviestose parduotuvių lentynose (po lempomis) taip pat daro neigiamą įtaką jų maistinei vertei, todėl iki vartojimo jie turėtų būti saugomi ir prižiūrimi itin atidžiai. Sumažintas deguonies kiekis ir padidėjusi CO₂ koncentracija pakuotėje gali padėti prailginti galiojimo laiką. Be šių priemonių taikomi ir įvairūs plovimo bei apsaugos būdai – pavyzdžiui, plovimas chloruotu vandeniu, askorbo rūgštimi, citrinos rūgštimi ar etanoliu, kad būtų išlaikytos mikrožalumynų fizikinės ir cheminės savybės jų laikymo metu.

Mikrožalumynų poveikis metabolinei sveikatai ir taikymas sveikatinimui

Maistas iš tiesų buvo esminis žmonių kultūros raidos veiksnys. Jis suteikia kalorijų ir gyvybiškai svarbių maistinių medžiagų, reikalingų augimui, vystymuisi ir išgyvenimui. Be to, maistas daugelyje kultūrų nuo seno padėjo žmonėms išvengti ir gydyti įvairias sveikatos problemas.

Šiuolaikinė maisto mokslo ir mitybos era atspindi žmonijos pažangą – ji vystėsi kartu su medicinos, biologijos, biochemijos ir kitų mokslų žiniomis. Šie paradigmos pokyčiai yra daugelio metų mokslinio darbo rezultatas. Pavyzdžiui, bendruomenių ir eksperimentiniai tyrimai dažnai rodo, kad augalinio maisto gausios mitybos schemos turi apsauginį poveikį sveikatai.

Šiuolaikinis dėmesys mitybai ir maistui krypsta ne tik į energijos ir baltymų poreikių patenkinimą, bet ir į mikroelementų (vitaminų, mineralų ir kt.) trūkumo prevenciją bei lėtinių ligų, tokių kaip nutukimas, pasekmių mažinimą.

Lėtiniai metaboliniai sutrikimai, kurie žmogaus sveikatą veikia ilgesnį laiką, jau seniai yra rimta sveikatos sistemos problema. Dažnai jie nesukelia staigios grėsmės gyvybei, tačiau pamažu skatina kitų sveikatos sutrikimų atsiradimą, tęsiasi metų metus ir taip didina riziką. Metaboliniai sutrikimai – nutukimas, širdies ir kraujagyslių ligos, neurodegeneraciniai susirgimai, diabetas ir kitos gretutinės būklės – vis dažnesni dėl ryškių gyvenimo būdo pokyčių.

Mikrožalumynai – tai labai jauni, nedideli, bet maistinių medžiagų, mineralų ir fitocheminių junginių ypač gausūs augalai, šiandien patiria didelį susidomėjimą ir plačiai naudojami tiek kulinarijoje, tiek sveikatinimui. Šiame skyriuje aptariamos mikrožalumynų taikymo galimybės mažinant kai kurių lėtinių metabolinių sutrikimų riziką ir gerinant šių ligų eigą.

Cukrinis diabetas

Cukrinis diabetas – tai lėtinis metabolinis sindromas, kuriam būdinga tai, kad ląstelės tampa atsparios insulinui arba kasa nebegamina pakankamo insulino kiekio. Tarptautinės diabeto federacijos duomenimis, per artimiausius 20 metų 20–79 metų žmonių, sergančių diabetu, skaičius išaugs nuo dabartinių 573 mln. iki 783 mln.

Diabetui būdingas padidėjęs gliukozės kiekis kraujyje, o jo gydymas ar kontrolė paprastai grindžiama gliukozės sumažinimu: griežtomis mitybos programomis, insulino injekcijomis, preparatais, skatinančiais insulino sekreciją, ir vaistais, didinančiais audinių jautrumą insulinui. Tačiau ilgalaikis farmakologinis gydymas gali sukelti nepageidaujamų reiškinių, todėl dažnai rekomenduojama vartoti daug daržovių ir vaisių, turinčių mažai cukraus arba visai be jo.

Sparčiai populiarėjantys mikrožalumynai yra labai maistingi ir, manoma, gali būti veiksmingi mažinant diabeto riziką ar lengvinant jo eigą. Pavyzdžiui, vaistinių ožragės (fenugreek) mikrožalumynų ekstraktas (2 mg/mL) in vitro 70 % slopino α-amilazės aktyvumą HepG2 ląstelėse ir 44 % padidino gliukozės pasisavinimą L6 ląstelėse esant insulinui. Manoma, kad ši antidiabetinė veikla susijusi su dideliu fenolinių junginių, flavonoidų ir antioksidantų kiekiu ožragės mikrožalumynuose. Šis ekstraktas taip pat slopino nefermentinę baltymų glikaciją.

Be to, liofilizuoti brokolių mikrožalumynų milteliai (2 g/kg kūno svorio) parodė hipoglikeminį poveikį pelėms, šertoms daug riebalų turinčia dieta ir (arba) gydytoms streptozotocinu. Taip pat miežių (Hordeum vulgare) mikrožalumynai – javų šeimos atstovas, kuriame aptinkama fitocheminių medžiagų, tokių kaip 3′-benzyloksi-5,6,7,4′-tetrametoksiflavonas, 5β,7βH,10α-Eudesm-11-en-1α-olis, 4′,6-dimetoksizoflavonas-7-O-β-D-gliukopiranozidas, citronelilo tiglatas, 3,4-dihidrokumarinai ir fitano rūgštis, – pagerino gliukozės metabolizmą patinų baltųjų žiurkių modeliuose, kuriuose diabetas buvo sukeltas streptozotocinu ir (ar) aflatoksinu.

Pastebėta, kad aflatoksinu ir (arba) streptozotocinu paveiktose grupėse spermos skaičius reikšmingai sumažėjo, o miežių mikrožalumynais gydytose grupėse – reikšmingai padidėjo. Šios grupės taip pat pasižymėjo žymiai mažesniu spermos morfologinių defektų ir chromosominių aberacijų dažniu, palyginti su negydytais gyvūnais.

Nors kol kas trūksta plataus masto ir tvirtų mokslinių įrodymų apie mikrožalumynų poveikį diabeto mažinimui ar gliukozės homeostazės palaikymui, didelis juose esančių fitocheminių medžiagų kiekis rodo, kad mikrožalumynai nusipelno tolesnių tyrimų. Juos būtina plačiau tirti, siekiant tiksliau suprasti jų poveikį ir veiksmingumą reguliuojant angliavandenių apykaitą žmogaus organizme.

Lėtinė inkstų liga

Inkstų sutrikimai yra vis ryškėjanti pasaulinė problema, priskiriama lėtiniams metaboliniams sindromams dėl glaudžios jų sąsajos su kitomis gyvenimo būdo ligomis. Sergantiems lėtine inkstų liga griežtai ribojamas didelio kalio kiekio turinčių produktų vartojimas, todėl jiems rekomenduojama rinktis daržoves ir vaisius, kuriuose kalio yra mažai arba visai nėra. Inkstų funkcijos sutrikimų turintys pacientai patiria didelę riziką, jei suvartoja daug kalio, tačiau tuo pačiu organizmui vis tiek reikia tam tikro jo kiekio, kad būtų palaikytas normalus ar mažesnis arterinis kraujospūdis. Be to, šie pacientai yra jautresni širdies ir kraujagyslių ligoms, hipertenzijai, diabetui, hiperlipidemijai ir įvairioms kitoms su sėsliu gyvenimo būdu susijusioms ligoms. Kadangi žinoma, jog daržovėse gausu kalio, dėmesys buvo nukreiptas į mikrožalumynų auginimą, kurių maistinę vertę galima keisti modifikuojant auginimo parametrus ir taip išauginti mažiau kalio turinčius mikrožalumynus. 2018 m. Renna su bendraautoriais hidroponinėje sistemoje išaugino naujus cikorijų ir salotų mikrožalumynus, pasižyminčius reikšmingai mažesniu kalio kiekiu. Šis sumažintas kalio kiekis buvo pasiektas iš maistinio tirpalo pašalinus kalio druskas mikrožalumynų auginimo metu. Tyrėjai padarė išvadą, kad kalio nebuvimas maistiniame tirpale nepakenkė maistinei kokybei, išvaizdai, tekstūrai ir spalvai, tačiau šiek tiek sumažino bendrą mikrožalumynų biomasės derlių. Vis dėlto išauginti mikrožalumynai turėjo tokį kalio kiekį, kuris atitinka medicinines rekomendacijas. Mažo kalio kiekio mikrožalumynai gali būti naudingi pacientams, turintiems inkstų funkcijos sutrikimų ir įpratusiems prie daržovėmis pagrįstos mitybos.

Vėžys

Antra pagrindinė mirties priežastis po širdies ir kraujagyslių ligų yra vėžys – rimta visuomenės sveikatos problema visame pasaulyje. Nors tikslaus vėžio prevencijos mechanizmo iki šiol nežinome, vis daugiau duomenų rodo, kad didesnė vaisių ir daržovių, ypač kryžmažiedžių augalų, suvartojama dalis, per juose esančius bioaktyvius junginius gali turėti apsauginį poveikį. Mikrožalumynai laikomi funkciniu maistu, labai turtingu bioaktyviųjų medžiagų, tokių kaip karotinoidai, chlorofilai, tokoferoliai, gliukozinolatai, polifenoliai ir askorbo rūgštis. Brassicaceae (kryžmažiedžių) šeimos mikrožalumynai tradiciškai rekomenduojami onkologiniams, nutukusiems ir lėtinėmis širdies ligomis sergantiems pacientams.

Dažniausios vėžio formos, su kuriomis susiduria žmonės, – storosios žarnos, plaučių, krūties, tulžies pūslės ir kepenų vėžys. Tokiems pacientams rekomenduojama nuolat vartoti daug maistingų daržovių. Pastaraisiais metais plačiai tyrinėjamas mitybos režimo ir vėžio ryšys, o kryžmažiedės daržovės vis dažniau įvardijamos kaip svarbus prevencinis veiksnys.

2020 m. Fuente ir bendraautoriai tyrė antiproliferacinį keturių Brassicaceae mikrožalumynų (ridikėlių, brokolių, lapinių kopūstų ir garstyčių), išaugintų hidroponinėse sistemose, poveikį vėžinėms storosios žarnos Caco-2 ląstelėms, palyginti su normaliomis storosios žarnos CCD18-Co ląstelėmis. Ląstelės 24 val. buvo veikiamos biologiškai pasiekiamomis keturių mikrožalumynų frakcijomis, o jų bioaktyvumas lygintas su chemoterapiniu storosios žarnos vėžio vaistu 5-fluorouracilu. Mikrožalumynais apdorotos vėžio ląstelės pasižymėjo padidėjusia reaktyviųjų deguonies formų gamyba, sumažėjusiu ląsteliniu glutationo kiekiu, bendru ląstelių ciklo sustabdymu G2/M fazėje ir apoptozės indukcija.

Taip pat nustatyta, kad Tailando raudonųjų uodeguotųjų ridikėlių mikrožalumynų ekstraktas, gautas iš šaltos plazmos apdorotų sėklų, turi antimigracinį poveikį žmogaus krūties adenokarcinomos (MCF-7) ir žmogaus hepatoceliulinės karcinomos (HepG2) ląstelėms: jis skatina šių ląstelių apoptozę ir slopina jų dauginimąsi, didindamas Bax ir kaspazės-3 genų ekspresiją. Be to, šis ekstraktas reikšmingai slopina MMP-2 ir MMP-9 genų, susijusių su naviko invazija ir metastazėmis, aktyvumą.

Ląstelės taip pat išskiria fosfolipidų dvisluoksniu apgaubtas pūsleles – ekstraląstelinius pūslelius (EV), kuriuose yra organinių „krovinių“. Tyrime Raphanus sativus L. var. caudatus alef mikrožalumynai buvo naudoti kaip EV šaltinis: buvo nustatyta, kad Tailando „rat-tailed“ ridikėlių mikrožalumynų nanovesikulės daugiausia sudarytos iš natūralių makromolekulių, ypač baltymų, turinčių klostytos plokštelės antrinę struktūrą. Ekstraląsteliniai pūsleliai, lyginant su paprastu mikrožalumynų ekstraktu, pasirodė saugesni ir selektyvesni veikiant HCT116 storosios žarnos vėžio ląsteles.

Šie mikrožalumynai gali būti įtraukti į subalansuotą onkologinių pacientų mitybos režimą kaip pagalbinė priemonė, padedanti mažinti tokių lėtinių degeneracinių ligų kaip vėžys poveikį.

Širdies ir kraujagyslių ligos

Širdies ir kraujagyslių ligos yra viena pagrindinių mirties priežasčių tarp visų lėtinių susirgimų. Tai lėtinis medžiagų apykaitos sutrikimas, dažniausiai išsivystantis dėl hipercholesterolemijos – padidėjusio cholesterolio kiekio kraujyje. Įvairūs epidemiologiniai tyrimai rodo, kad didesnis vaisių ir daržovių vartojimas mažina širdies ir kraujagyslių ligų riziką.

Kaip viena iš sveikatos stiprinimo ir kardiovaskulinių ligų prevencijos strategijų vis dažniau rekomenduojamas mikrožalumynų vartojimas – dėl didelės jų maistinių medžiagų ir fitocheminių junginių koncentracijos. 2016 m. Huang su bendraautoriais atliko in vivo tyrimą, kuriame vertino mikrožalumynų veiksmingumą mažinant lipidų ir cholesterolio kiekį. Jie naudojo didelio riebalų kiekio dietos sukeltą nutukimo modelį ir papildomai šėrė gyvūnus mikrožalumynais. Be kūno masės sumažėjimo, gyvūnams reikšmingai sumažėjo mažo tankio lipoproteinų (MTL) kiekis, kepenų cholesterolio esteriai, uždegiminių citokinų ekspresija kepenyse ir triacilglicerolių lygis.

Be to, kepenų uždegiminių citokinų ir cholesterolio sumažėjimas buvo susijęs su trigliceridų sintezę lemiančių fermentų slopinimu – glicerolio-3-fosfato aciltransferazės, acetil-KoA acetiltransferazės-3 ir lecitino–cholesterolio aciltransferazės aktyvumo mažėjimu. Šie rezultatai leidžia manyti, kad mikrožalumynai gali būti naudojami svorio kontrolei ir cholesterolio apykaitos reguliavimui, o kartu – lėtinių širdies ir kraujagyslių ligų prevencijai.

Vis dėlto gydomąjį poveikį turinčių komponentų raudonuosiuose kopūstuose ar kituose mikrožalumynuose dar reikia tiksliau identifikuoti, nes jų sudėtis reikšmingai skiriasi nuo pilnai subrendusių to paties augalo dalių.

Uždegimas

Uždegimas vaidina labai svarbų vaidmenį įvairių lėtinių ir ūmių ligų patogenezėje. Fabaceae (ankštinių) šeimos mikrožalumynai laikomi perspektyviu nauju ingredientų šaltiniu pagrindinių maisto produktų praturtinimui biologiškai aktyviosiomis medžiagomis. Tradicinis vaistinis saldymedis (Glycyrrhiza glabra L.) gaunamas iš Glycyrrhiza glabra L., Glycyrrhiza uralensis Fischer ir Glycyrrhiza inflata Batalin (Fabaceae) šaknų. Farmacinė saldymedžio reikšmė slypi gausybėje šaknų antrinių metabolitų, pasižyminčių antimikrobinėmis, antivirusinėmis, priešnavikinėmis, antidiabetinėmis, priešuždegiminėmis, imunoreguliacinėmis, hepatoprotekcinėmis ir neuroprotekcinėmis savybėmis.

Marrotti ir bendraautoriai (2020) tyrė saldymedžio mikrožalumynų poveikį: paruošė šaknų, stiebų ir lapų polifenolių ekstraktus ir vertino Caco-2 ląstelių proliferaciją ir gyvybingumą po uždegiminio lipopolisacharidų (LPS) poveikio. Rezultatai parodė, kad saldymedžio mikrožalumynų šaknų ekstraktuose yra daug priešuždegiminių polifenolių, kurie slopina pro-uždegiminių reakcijų kaskadą ir citotoksinį poveikį.

Kita vertus, liofilizuoti mikrožalumynų milteliai reikšmingai sumažino uždegiminius žymenis, tokius kaip TNF-α, IL-6 ir IL-10. Be to, pelėms skyrus brokolių mikrožalumynų, pagerėjo trumpųjų riebalų rūgščių profilis ir žarnyno mikrobiotos sudėtis. Streptozotocinas ir aflatoksinas didino laktato dehidrogenazės aktyvumą, malondialdehido kiekį ir oksidacinį stresą patinų albinosų žiurkių organizme, tačiau šie rodikliai reikšmingai sumažėjo taikant miežių mikrožalumynų gydymą.

Raudonųjų kopūstų mikrožalumynų miltelių poveikis nutukimo sukeltai hipercholesterolemijai taip pat buvo reikšmingas: žiurkėms, šertoms riebiu pašaru ir papildomai gavusioms raudonųjų kopūstų mikrožalumynų, plazmoje nustatyta mažesnė mažo tankio lipoproteinų (MTL) koncentracija ir mažesnis trigliceridų kiekis kepenyse, palyginti su gyvūnais, kurie gavo tą patį riebų pašarą ir brandžių raudonųjų kopūstų miltelių. Be to, mikrožalumynais šertoms pelėms reikšmingai sumažėjo sterol-O-aciltransferazės 1 ir diacilglicerolio-O-aciltransferazės 1 genų ekspresija, lyginant su kontrolinėmis grupėmis.

Šių genų raiškos sumažėjimas lėmė cholesterolio esterių ir trigliceridų sintezės slopinimą ir parodė palankų raudonųjų kopūstų mikrožalumynų poveikį plazmos ir kepenų lipidų apykaitos reguliacijai. Be to, raudonųjų kopūstų mikrožalumynų vartojimas sumažino kepenų TNF-α ir C reaktyviojo baltymo mRNR ekspresiją, o tai rodo uždegimo, kurį sukelia riebi dieta, slopinimą.

Nutukimas

Li ir bendraautorių (2021) tyrime buvo nagrinėtas brokolių mikrožalumynų sulčių prevencinis poveikis nutukimui C57BL/6J pelių modelyje. Brokolių mikrožalumynų sultys buvo duodamos per zondą pelėms, kurioms nutukimas buvo sukeltas šeriant riebiu pašaru. Kaip teigiamas kontrolinis preparatas buvo naudojamas melbinas, duotas per zondą 300 mg/kg kūno svorio per dieną doze; jis reikšmingai sumažino baltųjų riebalinių audinių masę, kūno svorį ir adipocitų dydį, kartu padidino suvartojamo vandens kiekį.

Be to, buvo sumažintas insulino kiekis, susilpnintas atsparumas insulinui ir pagerintas gliukozės toleravimas. Šie rezultatai leidžia manyti, kad žarnyno mikrobiotos, trumpųjų riebalų rūgščių ir lipopolisacharidų uždegiminė ašis gali dalyvauti brokolių mikrožalumynų sulčių prevenciniame poveikyje dietos sukeltam nutukimui. Brokolių mikrožalumynų sultys taip pat gali mažinti riebalų kaupimąsi kepenyse, didindamos kepenų antioksidacinį pajėgumą. Remiantis jų priešingu poveikiu riebaus pašaro sukeltam nutukimui žiurkių modelyje, šie duomenys pagrindžia brokolių mikrožalumynų sulčių vartojimą kaip naują funkcinį maistą, skirtą kovai su nutukimu.

Geležies trūkumas

Geležies trūkumas yra dažniausia mitybos nepakankamumo forma pasaulyje. Jis itin stipriai paliečia pažeidžiamas grupes: mažus vaikus, paauglius, vaisingo amžiaus moteris ir vyresnio amžiaus žmones. Šis sutrikimas pavojingas tuo, kad jo simptomus sunku laiku pastebėti, o ilgainiui, suaugus, jis daro vis labiau žalingą poveikį sveikatai.

Įprastas gydymo būdas – geležies gausi mityba (vaisiai ir daržovės), derinama su gydytojo paskirtais geležies papildais. Tvariausia prevencijos strategija – didinti iš maisto gaunamos geležies biologinį prieinamumą ir skatinti organizmo medžiagų apykaitos procesus, gerinančius geležies pasisavinimą iš augalinių šaltinių.

Atsižvelgiant į augantį mikrožalumynų populiarumą kulinarijoje, Khoja ir bendraautoriai (2020) ištyrė geležies biologinį prieinamumą tokiuose mikrožalumynuose kaip rukola, ožragės (fenugreek) ir brokoliai, lygindami juos su atitinkamomis subrendusiomis daržovėmis. Mineralinė sudėtis ir geležies pasisavinimo galimybės buvo vertintos naudojant mikrobanginį ėminių skaidymą ir ICP-OES (induktyviai susietos plazmos optinės emisijos spektrometriją).

Rezultatai parodė, kad ožragių mikrožalumynai turi didesnį geležies kiekį ir užtikrina aukštesnį geležies bio-prieinamumo lygį ląstelėms. Todėl padaryta išvada, kad ožragių mikrožalumynai gali būti veiksmingai naudojami norint padidinti geležies atsargas organizme ir sustiprinti geležies įsisavinimo mechanizmus.

Esminių maistinių medžiagų biofortifikacija

Mikromaistinės medžiagos, vitaminas C ir antioksidantai yra gyvybiškai svarbūs žmogaus sveikatai. Deja, vitaminas C žmogaus organizme nesintetinamas, todėl turi būti gaunamas su maistu – stiprus jo trūkumas gali sukelti skorbutą. Tačiau šio vitamino suvartojimas dažnai būna netolygus, o jo kiekis maiste labai svyruoja. Padidinus mikromaistinių medžiagų ar mineralų koncentraciją augaluose, t. y. juos biofortifikuojant, galima pagerinti pasėlių maistinę vertę ir užtikrinti stabilesnį šių medžiagų kiekį mityboje.

Mažiausiai ištirtas mikrožalumynų praturtinimo vitaminu C būdas yra agronominis – ypač tais atvejais, kai askorbo rūgštis naudojama papildomai prie kitų dviejų biofortifikacijos metodų: įprastinių selekcijos būdų ir genetinių (transgeninių) metodų. Vitaminu C biofortifikuoti rukolos (Eruca sativa ‘Astro’) mikrožalumynai buvo laistomi keturiomis skirtingomis askorbo rūgšties koncentracijomis; didėjant papildomos askorbo rūgšties kiekiui, reikšmingai didėjo bendras vitamino C ir askorbo rūgšties kiekis mikrožalumynuose. Taigi darytina išvada, kad vitamino C biofortifikacija mikrožalumynuose, papildomai naudojant askorbo rūgštį, yra įmanoma, o tokių biofortifikuotų mikrožalumynų vartojimas gali padėti žmonėms pasiekti rekomenduojamą dienos vitamino C normą ir sumažinti poreikį papildomiems vitaminų preparatams.

Panašiai buvo tirta ir geležies (Fe) praturtinimo galimybė – biofortifikuojant įvairius daržovių mikrožalumynus, tokius kaip violetinė kaliaropė, ridikėliai, žirniai ir špinatai. Buvo vertinama, kaip maistinės terpės, papildytos geležies chelatu (1,5 ir 3,0 mg/L), veikia augalų augimą ir mineralų koncentraciją. Visų tirtų rūšių, išskyrus ridikėlius, mikrožalumynų lapuose geležies kiekis didėjo didėjant Fe koncentracijai tirpale. Ypač špinatai ir žirniai, auginami bežemėje sistemoje, pasirodė esą puikūs kandidatai aukštos kokybės, geležimi biofortifikuotų mikrožalumynų gamybai.

Kiti mikroelementai – tokie kaip Mn, Zn, Cu ir kt. – taip pat gali būti tiriami ir didinami naudojant skirtingų rūšių mikrožalumynus biofortifikacijos tikslu.

Kitos taikymo sritys

Kadangi mikrožalumynai naudojami daugiausia dėl savo maistinių savybių, ypač dėl organoleptinių savybių – skonio, kvapo, tekstūros, traškumo ir pan. – jie plačiai taikomi kulinarijoje kaip patiekalų apetito žadintojai ir pagardinimo priemonė. Be potencialaus sveikatą stiprinančio poveikio, kol kas atlikta palyginti nedaug tyrimų apie kitas mikrožalumynų naudojimo sritis, svarbias žmonėms ne tik iš kulinarinės pusės.

Ten, kur žmonės gyvena dideliame aukštyje ar atokiose vietovėse, šviežių daržovių trūkumas ir sudėtingas transportavimas dažnai reiškia, kad iki lėkštės „neateina“ didelė dalis maistinės vertės. Tokiose vietose vietoje auginami mikrožalumynai gali užtikrinti subalansuotą mitybą. Pavyzdžiui, Transhimalajų regione specialiai auginama įvairių mikrožalumynų, skirtų kaip itin maistingas maisto šaltinis Indijos kariniams daliniams. Gerai žinoma, kad aprūpinti aukštikalnėse dislokuotus karius maistu ir maistinėmis medžiagomis yra sudėtinga, o jų maisto ir mitybos sauga daugelį metų kėlė daug rūpesčių. Atsižvelgiant į temperatūrą ir kitas aplinkos sąlygas, reikalingas mikrožalumynams auginti, šiame regione buvo pradėta auginti tokių rūšių mikrožalumynai kaip žiediniai kopūstai, raudonieji kopūstai, kaliaropės, ridikėliai, kopūstai ir ožragės, pasižymintys sveikatą stiprinančiais fitocheminiais junginiais ir gausybe mikro bei makromaistinių medžiagų.

Panašiai maistingus mikrožalumynus galima auginti ir kosmose. Ilgalaikiai tyrimai, susiję su žmogaus gyvenimo kosmose galimybėmis ir astronautų stebėjimu, paskatino idėją auginti mikrožalumynus dėl trumpo auginimo periodo ir didelės maistinių medžiagų koncentracijos. Žinoma, kad astronautai susiduria su įvairiomis sveikatos problemomis dėl nuolatinės kelionės ir ypatingų aplinkos sąlygų: psichologinio streso, regėjimo sutrikimų, centrinės nervų sistemos pažeidimų, kūno masės mažėjimo dėl nepakankamo visaverčio maisto ir kt. Norint sumažinti šias problemas, buvo nagrinėjami įvairūs mikrožalumynų augimą veikiantys parametrai ir jų optimizavimo galimybės. Tyrimai parodė, kad mikrožalumynus galima auginti astronautams specialiomis sąlygomis ir taip patenkinti jų mitybinius poreikius.

Be to, mikrožalumynai gali būti naudojami ir pažintinėms funkcijoms gerinti, kurios dažnai suprastėja kartu su metabolinėmis ligomis, ypač vyresnio amžiaus žmonėms. Šį iššūkį taip pat galima spręsti įtraukiant mikrožalumynus kaip kokybišką mikromaistinių medžiagų šaltinį.

Išvados ir ateities perspektyvos

Mikrožalumynai – tai nauja augalinės kilmės funkcinio maisto kategorija: valgomų augalų daigeliai, nuimami praėjus maždaug 7–14 dienų po sėklų sudygimo. Jie yra išskirtinai gausus fitocheminių junginių šaltinis – juose aptinkama būtinųjų mineralų, polifenolių, karotenoidų, chlorofilo, antocianinų, gliukozinolatų ir kt. Šie junginiai lemia stiprų antioksidacinį, priešuždegiminį, antidiabetinį poveikį, todėl mikrožalumynai laikomi perspektyviu praktiniu maistu, galinčiu padėti gerinti ar švelninti lėtinių ligų eigą. Skirtingos mikrožalumynų rūšys suteikia labai įvairių sveikatos naudų vartotojams.

Vis dėlto išlieka tam tikrų iššūkių, susijusių su mikrožalumynų auginimu, laikymu ir vartojimu – reikia didinti jų augimo spartą ir derlingumo potencialą. Mikrobiologinė kolonizacija ir su ja susiję susirgimai turi būti išsamiau ištirti, o tam būtina sukurti ir taikyti tinkamus metodus, mažinančius mikroorganizmų invaziją ir taip padedančius užkirsti kelią galimoms maisto kilmės ligoms. Taip pat būtina daug plačiau tyrinėti skirtingų mikrožalumynų veislių metabolinį profilį, kad būtų galima tiksliau susieti jų sudėtį su biologiniu aktyvumu.

Pastaruoju metu daugėja dėmesio mikrožalumynų auginimo technologijoms, tačiau prieš ir po derliaus nuėmimo procesai, pakavimo būdai ir galiojimo trukmės užtikrinimas vis dar reikalauja sistemingo optimizavimo. Kita vertus, mikrožalumynų panaudojimas įvairių lėtinių metabolinių sutrikimų prevencijai ir gydymui, aptartas šiame apžvalginiame straipsnyje, remiasi dar gana ribotu skaičiumi tyrimų. Reikalingi papildomi moksliniai darbai, kurie patikimai įrodytų mikrožalumynų naudą sveikatai ir atskleistų veikimo mechanizmus.

Būtini įrodymais pagrįsti tyrimai, o mikrožalumynų, kaip individualizuotos „asmeninės medicinos“ dalies, potencialas dar tik pradėtas liesti. Apskritai, siekiant gerinti visuomenės sveikatą ir mažinti paplitusius sutrikimus, reikia plačiau skleisti informaciją apie mikrožalumynų maistinę vertę, paruošimo būdus, jutimines savybes ir skonį. Šiuo metu dauguma sveikatai palankių mikrožalumynų savybių grindžiamos teoriniu jų bioaktyvių junginių potencialu. Tiesioginių, mikrožalumynų poveikį sveikatai matuojančių tyrimų yra labai nedaug – tai esminis apribojimas ir svarbi priežastis toliau vykdyti išsamius tyrimus, siekiant suprasti tiek individualų, tiek sinerginį mikrožalumynų poveikį žmogaus sveikatai.

Pateikiame mokslinio straipsnio, patalpinto National library of medicine archyve, vertimą į lietuvių kalbą. Originalų straipsnį rasite šioje nuorodoje: https://www.mdpi.com/1420-3049/28/2/867 čia taip pat rasite ir visas straispnio išnašas su nurodomis į minimus šaltinius.