logo CVRV
Centrum výskumu rastlinnej výroby
Bratislavská cesta 122
921 68 Piešťany
e-mail: havrlentova@vurv.sk
 
 


Kvalita slovenského maku. Aké sú jeho možnosti?

Mak (Papaver somniferum, L.) je veľmi stará kultúrna plodina, ktorú ľudstvo poznalo už v 6. tisícročí p.n.l. Počiatky jej pestovania siahajú do Egypta, kde sa mak od vekov využíval ako sedatívum pri poraneniach a kŕčoch a taktiež pri liečbe rôznych kožných problémov. Okolo roku 3 000 pred naším letopočtom ho uctievali Sumeri ako kultovú rastlinu a liečivé účinky mliečnej šťavy maku poznali aj starí Indovia, Arabi, či Číňania. Antické Grécko predstavuje krajinu, kde boli v dávnych vekoch makovice atribútom gréckeho boha spánku. Fajčenie maku sa v tejto krajine využívalo ako opojný prostriedok pri mnohých obradoch. V 1. storočí nášho letopočtu považoval Gálenos šťavu z makovíc (ópium) za najsilnejší z dovtedy známych liekov, ktorý pri predávkovaní mohol vyvolať až smrť.

Obr. 1: Makové pole

Pestovanie maku siateho má na Slovensku dlhú históriu. Dejinné pramene uvádzajú, že v bývalom Uhorsku sa najviac maku pestovalo práve na Slovensku a v časoch Československej republiky, v rokoch pred 2. svetovou vojnou, sme v produkcii tejto olejniny zaujímali v Európe druhé miesto hneď za Maďarskom.

I napriek tomu, že Slovensko stále patrí ku krajinám, kde sa mak pestuje a šľachtí, jeho pestovateľské plochy sa v porovnaní s inými krajinami vyznačujú malou výmerou. Plocha jeho pestovania v minulom roku len málo prekročila celkovú výmeru 2 000 ha. Pestovanie maku na Slovensku komplikuje náročná legislatíva, ktorá je dôvodom len minimálneho nárastu osevných plôch. V rámci Slovenska sú dve možnosti odbytu tejto plodiny: priemyselné, v ktorom zohráva úlohu makovina pre farmaceutické účely, pričom len 5 % predstavuje v súčasnosti domáca produkcia a viac ako 95 % tejto suroviny sa dováža z Českej republiky. Druhá alternatíva je mak konzumný potravinársky. Naše slovenské odrody, ako potravinové komodity, sa vyvážajú v tomto smere do Čiech, Maďarska a Ruska. Vzhľadom na dobrú kvalitu semena a chuť (pri niektorých odrodách podobnú orechom) sú zaujímavé pre cukrárenstvo a pekárstvo, sú vhodné na rôzne posýpky a plnky. Z hľadiska potravinárskeho stúpa záujem o semeno maku ružovej alebo bielej farby.

Celosvetovo je trend legálneho pestovania maku orientovaný dvoma zásadne odlišnými smermi:

  1. farmaceutický - zameraný na odrody s vysokým obsahom alkaloidov morfínanového typu (najmä morfín, alebo tebaín) vhodných na priemyselnú výrobu silných analgetík a
  2. potravinársky - zameraný na odrody s čo najnižším obsahom alkaloidov.

Obr. 2: Semeno maku siateho má široké možnosti využitia, jednou z nich je farmaceutický priemysel

Odrody patriace do 1. skupiny, t.j. odrody maku siateho produkujúce do 3 % morfínu v sušine sú v Austrálii a v krajinách EÚ, ktoré sú hlavnými producentmi makovej slamy, pestované za prísnych podmienok zamedzujúcich zneužitiu rastlín pre nelegálne účely.

Vo väčšine krajín EÚ možno na trh umiestniť semeno maku získané z odrôd výhradne z druhej skupiny. Mak na Slovensku bol historicky používaný na produkciu semena priamo konzumovateľného, čomu bolo prispôsobené aj šľachtenie. Dosiaľ veľkoplošne pestované slovenské odrody maku siateho produkujú nižšie množstvo alkaloidov.

Mak je bohatým zdrojom rôznych látok. V ópiu a makoviciach je najvyššia koncentrácia alkaloidov, z nich dominantné sú morfín, kodeín, tebaín, papaverín a noskapín. Z ďalších účinných látok rastlina obsahuje živice, tuky, kaučuk a slizy. Semená maku obsahujú z chemického hľadiska 45-50 % lipidov, 25-30 % proteínov, viac ako 50 rôznych alkaloidov, ďalej organické kyseliny, sacharidy, tuky, vosky, vitamín E atď.
Dominantnými prvkami v maku sú draslík a vápnik, semeno však obsahuje aj vyššie množstvá minerálnych prvkov ako horčík, meď, železo, mangán, sodík, fosfor, zinok, ale aj toxické a rizikové prvky ako sú olovo, kadmium, nikel, chróm, vanád, stroncium, lítium a hliník.

Zo semena sa lisuje makový olej používaný v gastronómii, v kozmetike (zvlhčujúce krémy, vonné masti, kondicionéry, mydlá), v medicíne (jodidovaný makový olej sa používa ako kontrastná látka, ale aj v prípravkoch pri zníženom prísune jódu) a v maliarstve (vysychajúce oleje). Olej je považovaný za výborný technický materiál pri výrobe náterov a farieb.

Obsah tukov v semene je okolo 50 %. Slovenské maky obsahujú 45 (odroda Albín) - 52 % (odroda Bergam). Nutričná hodnota tukov je založená na zastúpení mono- a poly-nenasýtených mastných kyselín. Profil mastných kyselín je dôležitý v ochrane proti civilizačným, a hlavne srdcovo - cievnym chorobám. Zatiaľ čo nasýtené mastné kyseliny a cholesterol predstavujú vysoko rizikový faktor v našej strave, monoény a polynenasýtené mastné kyseliny patria medzi najdôležitejšie zložky potravín prospešné pre naše zdravie. Najvyšší index nenasýtenia mastných kyselín (t.j. najvyšší podiel nenasýtených mastných kyselín v oleji) vykazujú odrody Gerlach a Opál.

Centrum výskumu rastlinnej výroby - Výskumný ústav rastlinnej výroby Piešťany sa v spolupráci s Fakultou chemickej a potravinárskej technológie Slovenskej technickej univerzity v Bratislave zaoberá stanovením profilu mastných kyselín v makovom oleji metódou plynovej chromatografie. Výsledky výskumu poukazujú, že dominantnými mastnými kyselinami v slovenských odrodách maku sú kyseliny linolová, olejová a palmitová. Menšie zastúpenie predstavujú kyseliny stearová, palmitolejová, myristová, alfa-linolénová, arachidová a gadolejová.

Nakoľko profil mastných kyselín makového a slnečnicového oleja je podobný, často dochádza k falšovaniu makového oleja. Preto sa niektoré publikácie zameriavajú na senzorické hodnotenie lipidických frakcií maku a svoje opodstatnenie má aj autentifikácia makového oleja.

Semeno maku je zdrojom tokoferolov, zastúpené sú najmä ?- a ?-tokoferol, fytosteroly (ß-sitosterol, kampesterol a stigmasterol) a skvalén. Fytosteroly majú široké spektrum zdraviu prospešných účinkov, napr. protizápalový, protirakovinový a antioxidačný. V súčasnej dobe sa taktiež skúma ich vplyv na znižovanie hladiny cholesterolu. Skvalén, používaný ako imunologické adjuvans v niektorých vakcínach (Fluad®, Novartis, Pandermix® GSK) je prekurzorom biosyntézy steroidov.

Oxidatívna stabilita je dôležitý parameter v hodnotení kvality oleja a je výrazne ovplyvnená profilom mastných kyselín a minoritnými zložkami účinkujúcimi ako stabilizátory - antioxidanty (tokoferoly a tokotrienoly). Oxidatívny proces prednostne zahŕňa degradáciu polynenasýtených mastných kyselín a tvorbu voľných radikálov, ktoré spôsobujú pokles funkčných vlastností a nutričnej hodnoty maku. To sa prejavuje nežiaducou horkou chuťou a nepríjemným zápachom. Tieto príznaky vznikajú najčastejšie pri poškodení semena počas zberu.

Austrálski biotechnológovia sa vyjadrujú o maku ako o možnom prostriedku pri liečbe malárie a rakoviny. Genetickými manipuláciami je totiž možné, aby semeno produkovalo živočíšnu bielkovinu retikulín, ktorá je účinná pri príprave liekov proti týmto chorobám.

Ópium, stuhnutý latex získaný po narezaní makovice v štádiu ópiovej zrelosti, je látka bohatá na alkaloidy. Predpokladá sa, že vyššie obsahy alkaloidov sa uvoľňujú do ópia v dôsledku mechanického poškodenia a abiotického stresu. V minulosti sa ópium používalo na výrobu liečiv, dnes sa legálne využíva iba v Indii. V Číne a v západnej medicínskej praxi sa používa iba výnimočne. Dominantnou surovinou pre získavanie alkaloidov je maková slama, ktorej pestovanie podlieha zákonu o omamných látkach a zber je plne mechanizovaný.

Obr. 3: Narezaná makovica v štádiu ópiovej zrelosti

V roku 1803 mladý lekárnický pomocník F. W. Sertürner prvý krát izoloval z ópia prvý zo skupiny alkaloidov, morfín. Morfín je silné analgetikum na tlmenie miernej až silnej bolesti predovšetkým spojenej s onkologickými chorobami, myokardiálnym infarktom a taktiež sa využíva v chirurgii.

V súčasnosti sa viac ako 230 ton morfínu ročne použije ako analgetikum a pooperačné anestetikum. Obsah morfínu v odrodách maku je priemerne 0,11-1,4 %. Najznámejší derivát morfínu je heroín (diacetylmorfín). Heroín je v tele veľmi rýchlo metabolizovaný na morfín. Kodeín bol prvý krát izolovaný v roku 1832 ako nečistota vyskytujúca sa v morfíne. Pôsobí ako analgetikum a antitusikum. Používa sa taktiež pri krčnej a pľúcnej tuberkulóze, v psychiatrii a k zvýšeniu analgetického účinku antipyretík.

V koreni maku je prítomný i ďalší alkaloid sanguinarín, ktorý spočiatku pôsobí slabo narkoticky, neskôr vyvoláva kŕče a zvyšuje sekréciu slín.

Lokalita pestovania je veľmi dôležitá z hľadiska kvalitatívnych parametrov rastliny ako sú obsahové látky a farba semena. Mak je veľmi náročný na živiny; nevyhnutnými prvkami pre rast sú dusík a fosfor. Tieto prvky posilňujú stonku a tým zabraňujú jej poliehaniu. Ďalšími dôležitými prvkami sú draslík, vápnik a taktiež bór, ktorý je nevyhnutný pre správny vývin porastu.

Mnohé štúdie sa zaoberajú hodnotením faktorov pôsobiacich na obsah alkaloidov v maku. Ich tvorba v rastline je podmienená fytochemickými vlastnosťami danej rastliny a tie závisia na jednej strane od genotypu, ktorý mnohí výskumníci považujú za dominantný v obsahu alkaloidov, ale na druhej strane sú tieto vlastnosti rastliny závislé od geograficko-klimatických podmienok počas pestovania a taktiež súvisia s pôdnym zložením.

Vedecké štúdie dokázali, že zvýšenie množstva dusíka v pôde z 30 na 90 kg.ha 1 zvýšilo nielen úrodu, ale dosiahol sa i vyšší obsah morfínu, pričom stupňované dávky dusíka vyvolali zvýšenie objemu toboliek. Dokázaný bol i pozitívny vplyv zrážok spolu a dusíkatým hnojením na začiatku rastu a v období kvitnutia na obsah alkaloidov. V prípade deficitu vlahy nemalo dusíkaté hnojenie vplyv na obsah morfínu. Teplota a relatívna vlhkosť vplývajú na enzymatické pochody zodpovedné za transformáciu prekurzorov morfínu v priebehu jeho biosyntézy. Výťažok morfínu sa zvyšuje so zvýšením pH pôdy a naopak, jeho koncentrácia klesá s vysokým zastúpením vápenca v pôde. Na obsah alkaloidov má pozitívny vplyv i svetlo, sucho a nepravidelný stres. Na druhej strane, prítomnosť mykotoxínov produkovaných niektorými patogénnymi organizmami ohrozujúcimi rastlinu má opačné účinky, znižuje zastúpenie alkaloidov v maku.

Svetové štúdie sa venujú i vplyvom jednotlivých prvkov v pôde na obsah alkaloidov v rastline maku. Výsledky dokazujú, že nadbytok bóru (nad 60.10-3 mg.kg 1) spôsobuje redukciu obsahu morfínu o 10-38 %. Vyšší obsah zinku spôsobuje pokles narkotínu, kodeínu a papaverínu. Na druhej strane vápnik vo forme Ca2+ urýchľuje rast a vývoj rastliny a tým podporuje tvorbu alkaloidov. Sodík Na+ má štatisticky preukazný vplyv na akumuláciu alkaloidov. Koncentrácie morfínu, kodeínu a tebaínu boli štatisticky vysoko pozitívne ovplyvnené vyšším obsahom síry v pôde. Predčasné kvitnutie maku malo negatívny vplyv na koncentráciu alkaloidov v tobolkách.

I napriek tomu, že svetová produkcia maku je prednostne zameraná na odrody s vysokým podielom alkaloidov, do popredia sa čoraz viac dostáva i šľachtenie tzv. zero morfínových odrôd, čiže odrôd s veľmi nízkym a až takmer nulovým obsahom morfínu. Takýmito vlastnosťami vynikajú poľské odrody Przemko (menej ako 0,05% morfínu), Michalko a Mieszko (menej ako 0,04% morfínu). Obsah alkaloidov v sušine toboliek slovenských odrôd maku pohybuje na úrovni 0,2 (Albín) - 0,62 % (Opál).

Mak siaty, olejnina so širokými možnosťami využitia pre potravinársky (s minimálnym podielom alkaloidov v semene) i farmaceutický priemysel (s vysokým podielom alkaloidov v rastline), má oproti iným plodinám výnimočné postavenie. Pestuje sa iba v malom množstve štátov, kam slovanské krajiny vždy patrili. V súčasnosti majú slovenské odrody maku siateho, vďaka svojim unikátnym kvalitatívnym vlastnostiam, dominantné postavenie v slovenskom, ale najmä v českom poľnohospodárstve. Potenciál slovenských makov však týmto zďaleka nie je využitý naplno. Je predpoklad, že zohľadnením najnovších biotechnologických i vedecko-technických poznatkov a rešpektovaním nárokov rastliny na pestovanie môže mak pri optimálnom ekonomickom zhodnotení produkcie semien a makoviny patriť medzi najziskovejšie komodity v rámci rastlinnej produkcie na Slovensku.

Vystavené 21.6.2011

Autori textu: RNDr. Michaela Havrlentová, PhD.; RNDr. Andrea Hlinková