Two tannin sorghums, (high-tannin, black with tannin), high anthocyanin sorghum (black), and non-tannin sorghum (white) were used to investigate the effects of sorghum phenolic compounds on in vitro starch digestibility, estimated glycemic indices (EGI) and resistant starch contents (RS) of porridges. Sorghum varieties were chosen to have a wide range of total phenols (3-23 mg/g gallic acid) and tannin contents (0-34 mg catechin eq./g). Normal corn starch, enzyme resistant high amylose corn starch, and whole sorghum grains were cooked with the aqueous fraction of sorghum bran extracts obtained with 70% aqueous acetone. Endosperms of soft and hard sorghum varieties were mixed with sorghum brans and cooked into porridges with distilled water. Hi-tannin, black and black with tannin sorghum bran extracts significantly (p<0.05) decreased starch digestibility and estimated glycemic index (EGI) while they increased resistant starch (RS) contents of normal corn starch, enzyme resistant high amylose corn starch, and whole sorghum grain porridges. The highest reduction in starch digestibility of the porridges occurred with hi-tannin sorghum bran extracts, followed by black with tannin and black sorghum bran extracts. Double cooked corn starch porridges, which were cooked with these bran extracts had EGI values of 49-67 and RS contents of 9.1-57.7%. These RS values are higher than foods such as legumes, whole pasta and whole grain cereals which are considered health foods with low EGI (36-71) and high RS contents (2.9-6.8). Only brans of condensed tannin-containing sorghum varieties (tannin, black with tannin sorghums) significantly (p<0.05) decreased starch digestibility, and EGI, and increased RS contents of the endosperm porridges. When tannin sorghum bran extracts were cooked with zein added to corn starch porridges, starch digestibility of the porridges significantly (p<0.05) increased, while RS significantly (p<0.05) decreased because the zein reacted preferentially with the tannins. The cooking trials indicated that sorghums with tannins significantly reduced the activity of digestive enzymes, reduced EGI, and increased RS contents of porridges. Thus, specialty sorghum varieties have a potential to lower EGI and increase RS contents of starchy foods. Their aqueous bran extracts have potential use to reduce risk factors for type II diabetes and obesity.

Thesis (M.Sc.(Food Science))--University of Pretoria, 2008. / Abstract in English. Includes bibliographical references.

No description available.

No description available.

No description available.

Η μεγάλη σημασία και ο ρόλος της PEPCase στην φωτοσύνθεση και γενικότερα στην φυσιολογία φυτών φαίνεται από το ότι έχει χαρακτηριστεί από πολλούς ερευνητές ένζυμο κλειδί. Η μελέτη του έχει γίνει στόχος πολλών εργαστηρίων, όμως ο μηχανισμός της λειτουργίας του παραμένει εν μέρει ασαφής. Το ένζυμο είναι διαδεδομένο σε όλους τους φυτικούς οργανισμούς και πέρα από το κεντρικό ρόλο του στην C4 φωτοσύνθεση και στην CAM φωτοσυνθετική οδό, φαίνεται ότι παίζει σημαντικό ρόλο και σε άλλες επιμέρους φυσιολογικές διαδικασίες. Από προηγούμενη εμπειρία του εργαστηρίου μας είναι γνωστό ότι η PEPCase παρουσιάζει διαφορές στις καταλυτικές ιδιότητες της στα διάφορα είδη των C4 φυτών. Στην παρούσα μελέτη χρησιμοποιήθηκε εκχύλισμα από το φυτό σόργο Sorghum bicolor (L) Moench. Στόχος αυτής της εργασίας είναι η μελέτη των παραμέτρων που επηρεάζουν την σταθερότητα του ενζύμου καθώς και οι καταλυτικές του ιδιότητες του. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων συνοψίζονται παρακάτω: 1. Το άριστο pΗ της ενζυμικής αντίδρασης είναι σημαντικός παράγοντας για την ρύθμιση της δραστικότητας του ενζύμου in vitro. Το άριστο pΗ της ενζυμικής αντίδρασης για τα φυτά του αγροκτήματος ήταν κοντά στο 7.0 και για τα φυτά που καλλιεργήθηκαν στα δοχεία 7,2. Παρατηρούμε επίσης ότι η ενεργότητα της PEPCase στα φύλλα από φυτά που καλλιεργήθηκαν στον ελεγχόμενο χώρο είναι πολύ χαμηλότερη εκείνης των φυτών του αγρού. 2. H δραστικότητα του ενζύμου εξαρτάται από την ηλικία των φυλλών και συνεπώς με το ύψος έκφυσης τους πάνω στο βλαστό. 3. Από την καμπύλη κορεσμού του ενζύμου (φυτά από το αγρόκτημα) ως προς το ΡΕΡ απουσία μεταβολιτών φαίνεται ότι σε pH 7,0 το ένζυμο παρουσιάζει το ένζυμο παρουσιάζει κανονική κινητική Michaelis-Menten (ορθογώνια υπερβολή) με Umax =15,38 μM CO2 min-1g-1 ν.β.φύλλων και Km = 0,36 mM. 4. Οι G6-P και Gly είναι επαγωγείς του ενζύμου PEPCase. Η G6-P αυξάνει την δραστικότητα του ενζύμου όταν η συγκέντρωση της αυξάνει από 0,5 εώς 2,0 mM, όπου παρατηρείται το μέγιστο. Όσον αφορά την επίδραση της γλυκίνης στο ένζυμο, παρατηρούμε ότι έως τα 2 mM, η επίδραση της είναι θετική στο ένζυμο, δηλαδή αυξάνει την δραστικότητα του ενώ περαιτέρω αύξηση της συγκέντρωση της γλυκίνης δεν έχει καμιά επίδραση στην ενεργότητα του ενζύμου. 5. Το L-μηλικό οξύ είναι ισχυρός αναστολέας της PEPCase αφού μειώνει την δραστικότητα της PEPCase καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του, με μέγιστη επίδραση σε συγκέντρωση 5 mM. 6. Τόσο η γλυκίνη όσο η 6-φωσφορογλυκόζη, μεμονωμένα ή σε συνδυασμό δεν επιδρούν σημαντικά στο Umax του ενζύμου PEPCase (από φυτά που έχουν αναπτυχθεί στον ελεγχόμενο θάλαμο). Και οι δύο μεταβολίτες όμως μείωσαν το Κm ενζύμου. Η μεγαλύτερη μείωση παρατηρήθηκε όταν επέδρασαν μαζί οι δύο μεταβολίτες. Επιπλέον παρατηρούμε ότι παρουσία και των δύο επαγωγεών, (μεμονωμένα ή συνδυαστικά) η κινητική του ενζύμου συγκλίνει περισσότερο σε κινητική Michaelis-Menten (ορθογώνια υπερβολή). 7. Η PEPCase είναι ένα φωτορυθμιζόμενο ένζυμο μέσω μίας διαδικασίας η οποία έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση του Vmax του ενζύμου και την μείωση της ευαισθησίας του στο μηλικό στο ημέρας. 8. Υπάρχουν κάποιες διαφοροποιήσεις μεταξύ του ενζύμου που εκχυλίζεται από φυτά που έχουν φωτιστεί και εκείνου που εκχυλίζεται από φυτά που έχουν παραμείνει στο σκοτάδι για πολλές ώρες. Με βάση τις καμπύλες κορεσμού το ένζυμο ημέρας εμφανίζει μεγαλύτερο Umax και στις τρείς περιπτώσεις. Το ένζυμο νύχτας φαίνεται περισσότερο ευαίσθητο στην επίδραση του μηλικού από το ένζυμο της ημέρας. Όσον αφορά το Km παρατηρούμε ότι στην καμπύλη κορεσμού απουσία μεταβολιτών (control) το Km είναι μικρότερο στο ένζυμο ημέρας ενώ στην καμπύλη κορεσμού παρουσία G6-P, το Km είναι παρόμοιο και στα δύο ένζυμα. Από την καμπύλη κορεσμού παρουσία μηλικού, παρατηρούμε ότι το Km επηρεάστηκε (αυξήθηκε) περισσότερο στο ένζυμο ημέρας. 9. Η ολική δραστηριότητα του ενζύμου που εκχυλίζεται κάθε φορά παρουσιάζει μεγάλες διακυμάνσεις που προφανώς οφείλονται σε διάφορους παράγοντες όπως οι συνθήκες εκχύλισης του ενζύμου και η συμπεριφορά του σε αραιά διαλύματα. Αυτό πιθανόν να είναι και το αίτιο της ψεύδοσιγμοειδικοτητας που παρουσιάζουν οι καμπύλες κορεσμού του ενζύμου (ειδικά με την επίδραση του μηλικού). / PEPCase has been characterised as a key-enzyme because of its important role in photosynthesis and generally in plant physiology. It has been the subject of study of many laboratories but until now the properties and its biochemical operations are unclean. This enzyme exists in all plants and plays a central role in C4 and CAM photosynthesis. From our laboratory previous experience, it is known that PEPCase shows different properties and regulation among C4 plants. In the present study, leaves from Sorghum bicolor (L) Moench were used for the isolation of the enzyme and the experiment plants were grown in University farm and a shadehouse with balanced conditions. The aim of this thesis was the study of PEPCase enzyme properties and catalytic behaviour. The conclusions are presented below: 1. The optimum pH of the enzyme reaction is a very impotant factor of enzyme activity and was 7,0 for the enzyme extracted from plants cultivated in farm and 7,2 for the enzyme extracted from plants grown in the shadehouse. 2. The enzymic activity is affected by leave height on the plant and thus the age of the leaves. 3. The enzyme seems to follow Michaelis-Menten kinetics in vitro with Vmax= 15,38 μM CO2 min-1g-1 of wet weight of leaves and Km= 0,36 mM. 4. G6-P and Gly stimulate the enzyme at low concentrations near to 2 mM. 5. L-malate is a strong inhibitor of the enzyme with maximum inhibition at 5 mM. 6. G6-P and Gly, separately or together, do not affect the Vmax of the enzyme but decrease its Km. The presence of these metabolites in the solution of the reaction, does not affect enzyme kinetics, which appears more as Michaelis-Menten kinetics than sigmoidical kinetics. 7. PEPCase activity is light-dependent and exerted by post-translational regulation. The effect of this mechanism is that the light-enzyme is more activated and less malate sensitive by dark-enzyme. 8. There are differencies between the enzyme extracted from light-induced plants and the enzyme extracted from plants remained in dark for several hours. Light-enzyme has higher Vmax and lower Km than the dark-enzyme. L-malate affects more the dark-enzyme. 9. Enzyme activity varries possibly because of the enzyme extraction and experiment conditions and in less concentrated solutions.

No description available.

No description available.

No description available.

Fibrolytic enzymes and microbial inoculants have potential to improve the value of feedstuff and feedstock. An experiment was conducted to determine the nutritive value, ensiling characteristics, and in situ disappearance kinetics of sorghum (Sorghum bicolor L.) silages pretreated with fibrolytic enzyme (xylanase plus cellulase: XC) or microbial [Promote ASB (Lactobacillus buchneri and L. plantarum); PRO] inoculants. The greatest yield was for cultivar PS 747 and the least for MMR 381/73 (MMR). Neutral detergent fiber (NDF) concentration was least for XC treated silage, and acid detergent fiber (ADF) concentration was least for XC and PRO treated silage. In vitro true digestibility (IVTD) was greatest for PRO treated Dairy Master BMR (DBMR), whereas, acid detergent lignin was least for PRO treated DBMR. Aerobic stability was not improved by PRO, however, aerobic stability of XC treated MMR was 63 h greater than the control. Generally, the in situ disappearance kinetics were improved with the application of XC and PRO, and XC had the greatest effect on silage with greater NDF and ADF concentrations. A second experiment was conducted to determine if the same application rates of either inoculant would reduce the fiber fraction of two cultivars each of wheat (Triticum aestivum L.) or oat (Avena sativa L.) hays. Forage was harvested twice during the tillering stage (H1) and (H2) and a third after grain harvest (H3). The IVTD was greater for oat than wheat due to a lesser fiber fraction. Forage from H2 had lesser NDF and ADF and greater CP and IVTD concentrations. In situ DM, NDF, ADF, and ERD were greater for wheat and oat at tillering than stover and NDF and ERD were greater for Harrison than Fannin at tillering. Treatment of oat or wheat hays with XC or PRO enhanced in situ disappearance kinetics. Both XC and PRO may be used to reduce the fiber fractions of sorghum silage and small-grain hay. Additionally, it appears the inoculant PRO can be used to improve fermentation characteristics of sorghum silage.