BORUL Element esential in hrana noastra, a plantelor si animalelor

1. BORUL Element esential in hrana noastra, a plantelor si animalelor Numele autor:dr.Romulus Scorei Univ. din Craiova,Fac. de Horticultura S.C.Natural Research srl, Craiova

2. DE CE BORUL? In natura borul este prezent pretutindeni in jurul nostru, viata evoluand in prezenta acestui element. • Borul este declarat si recunoscut ca micronutrient esential pentru plante, avand rol in crestere si dezvoltare. • Datorita importantei borului în nutritia animala si umana, este indicat a se determina sursele importante de bor din dieta. • In ceea ce priveste nutritia animala, cercetari recente indica faptul ca suplimentarea cu bor a hranei afecteaza o gama larga de parametrii metabolici. • În urma cercetarilor din ultima perioada, esentialitatea nutritionala a borului a devenit evidenta , preocuparile cercetatorilor îndreptandu-sesi spre a demonstra ca o dieta saraca în bor poate avea afecte adverse asupra sanatatii.

3. DATE PRIVIND SURSELE NATURALE DE BOR Desi Borul este unul din elementele cu abundenta cea mai mica pe Pamant (locul 27 intre elemente ), in natura el este omniprezent , principalele surse naturale fiind urmatoarele : sursa bor(ppm) atmosfera -aer 10 -ploaie 0,3-15 hidrosfera -oceane 4.5 -rauri 0,015 litosfera -crusta continentala crusta superioara 17 crusta inferioara 2 -crusta oceanica crusta superioara 32 crusta inferioara 3 magma 0,08

4. SPATIU ATMOSFERA Condensare Evaporare BIOSFERA HIDROSFERA Eruptii vulcanice Sedimentare Eroziune LITOSFERA MAGMA CICLUL BORULUI IN NATURA

5. CONTINUTUL IN BOR AL ALIMENTELOR 1Analiză spectrometrică a emisiei de plasmă cuplată inductiv, efectuată de Hunt şi colab. (1991) 2Analiză de activare a razelor X prompt după captura de neutroni, efectuată de Anderson şi colab. (1994).

6. STADIUL CERCETĂRILOR PRIVIND UTILIZAREA BORULUI ÎN NUTRIŢIA UMANĂ • La inceputul anilor 1980, dogma privind Borul in nutritia animala si umana s-a schimbat. • Este perioada in care incep studiile de laborator privind importanta nutritionala a borului, studii care demonstreaza ca borul poate deveni un micronutrient esential pentru nutritia umana. • Studii recente sugereaza faptul ca Borul poate avea un rol important in metabolismul mineral, in functionarea creierului uman si performanta functiei cognitive, rol antiimflamatoriu, antiosteoporotic. • Avand in vedere faptul ca in dietele obisnuite doza de bor se situeaza sub nivelul necesar asigurarii sanatatii populatiei, nevoia de a descoperi noi compusi cu bor utilizati ca supliment de hrana este in continua crestere.

7. STADIUL CERCETĂRILOR PRIVIND UTILIZAREA BORULUI ÎN NUTRIŢIA UMANĂ • Pe plan internaţional se remarcă Centrul de Cercetare: "Grand Forks Human Nutrition Research Centre", Grand Forks, SUA, unde Dr. F.H.Nielsen şi colectivele pe care le conduce, au pus pentru prima dată în evidenţă "esenţialitatea" borului pentru organismul animal şi uman, arătând totodată că borul este un micro element dinamic care, în cantităţi fiziologice, poate afecta într-un mod benefic funcţiile diferitelor sisteme ale organismului incluzând creierul, sistemul osos, sistemul imunitar .

8. STADIUL CERCETĂRILOR PRIVIND UTILIZAREA BORULUI ÎN NUTRIŢIA UMANĂ • De asemenea laboratorul "Controlul Calităţii Produselor Alimentare" din cadrul Facultăţii de Horticultură , Universitatea din Craiova are ca temă de cercetare fundamentală: "Complecşi ai borului cu D-glucoza, D-fructoza şi D-riboza" . • Noutatea colectivului de cercetare se referă la utilizarea complexului Calciu- Bor- Fructoză, ca supliment de nutriţie pentru plante şi animale şi, nu în ultimul rând pentru oameni.

9. BORUL IN NUTRITIA PLANTELOR • Pentru plante si sol, Borul este declarat si recunoscut ca microelement esential. • Borul participa la procesele de oxido-reducere din plante. Influenteaza procesul de formare a clorofilei impreuna cu alte microelemente (Mn,Cu,Zn). • Borul ia parte la metabolismul hidratilor de carbon si participa la procesul de formare a acestora, favorizeaza procesul respiratiei. • Studii recente demonstreaza ca plantele necesita bor pentru stimularea metabolismului ascorbic. • Borul influenteaza procesul de formare a organelor de reproducere, micsoreaza toxicitatea altor elemente (Cu), stimuleaza activitatea diferitelor enzime: zaharaza(din sfecla-de-zahar), tirozinaza(din cartof), pectinaza(din fructe,frunze,etc)

10. CARENTA IN BOR A PLANTELOR • In ultimii 60 de ani s-au facut studii in peste 80 tari referitoare la deficienta Borului. Se estimeaza ca aproximativ 15 milioane ha sunt anual tratate cu Bor. • Studii asupra existentei deficientei borului in unele culturi au fost facute si in Romania, in ceea ce priveste culturile de: sfecla de zahar, floarea soarelui, trifoi, vita de vie. • Insuficienta borului cauzeaza aparitia necrozarii si degradarii tesuturilor meristematice din varful de crestere sau din organele de fructificare. • Insuficienta sau lipsa acestui element provoaca un mare numar de boli fiziologice, cum ar fi: putrezirea inimii sfeclei de zahar, miezul brun la napi, tulpina goala si brunificarea fructului la conopida, etc.

12. FOLIBOR STANDARD - fertistimulator foliar FOLIBOR STANDARD este un produs pe baza de bor organic sub forma de metabolit natural care stimuleaza asimilatia de macro si micro nutrienti necesari pentru cresterea si dezvoltarea plantelor. • intensifica asimilatia clorofiliana, implicit cresterea masei vegetative a culturii; reduce carenta în microelemente si macroelemente în plante prin cresterea randamentului de schimb ionic la nivelul sistemului radicular; • mareste rezistenta la agenti patogeni prin ritmul accelerat de crestere si dezvoltare a plantelor ; • accelereaza cresterea plantelor si fructificarea, scurtând perioada de vegetatie; • determina sporuri de productie semnificative prin cresterea numarului de flori legate si implicit de fructe;

13. In fig. nr. 7, 8, 9, 10 sunt aratate cresterea nivelului de acid linolenic in ouale produse de gainile in ratia carora s-au adaugat Vetabor. • Se mai observa de asemenea faptul ca nivelul de acid linolenic din ou a crescut cu trecerea timpului, deci putem spune ca Vetaborul are efect benefic in cazul folosirii pe un termen mai indelungat in nutritia gainilor ouatoare. Fig.7 Fig.8

16. IMPORTANTA NUTRITIONALA A BORULUI PENTRU ANIMALE • Cercetările recente indică faptul că Borul este un micro element dinamic care, în cantităţi fiziologice, poate afecta metabolismul sau poate influenta intr-un mod benefic utilizarea numeroaselor alte substanţe implicate în procesul vieţii, cum ar fi: macromineralele, substraturile energetice cum ar fi trigliceridele şi glucoza, substanţele ce conţin azot: amino-acizii şi proteinele, speciile ce conţin oxigen reactiv, şi estrogen. • Borul a fost demonstrat ca are influenta asupra metabolismului mineral, functiei si performantei creierului si asupra nivelului anumitor hormoni. • S-a arãtat cã suplimentarea cu B reduce severitatea deficienţelor în vitaminã D şi Ca la pãsãri (Hunt, 1989) şi şobolani (Dupre et al., 1994). B stimuleazã creşterea embrionarã a pãstrãvului (Oncorhynchus mykiss) într-o manierã dependentã de dozã (Eckhert, 1998).

17. O situaţie specialã este semnalatã în cazul organismelor acvatice. Oceanele sunt bogate în bor, unde concentraţia medie este de circa 425 mmoli/l (Bassett, 1990), borul fiind necesar pentru creşterea unor specii marine de diatomee (Lewin, 1966a,b) şi flagelate algale (Lewin, 1966a). Cianobacteriile necesitã B pentru fixarea azotului (Bonilla et al., 1990). Hu et al. ( Plant. Physiol., 113, 649-55, 1997) au izolat şi caracterizat complexe B- poliol din seva floemului de la Apium graweolens şi din nectarul extrafloral al piersicii (Prunus persica). Din floem a fost separat şi caracterizat un complex mannitol-B-mannitol, iar din nectar un amestec de complexe sorbitol-B-sorbitol, fructozã-B-fructozã sau sorbitol-B-fructoză. IMPORTANTA NUTRITIONALA A BORULUI PENTRU ANIMALE

18. Benderdour, M., Van Bui, T., Hess, K., Dicko, A., Belleville, F., Dousset, B, 2000 subliniazã faptul cã soluţia de acid boric 3 % are o acţiune asupra matricei celulare favorizând vindecarea rãnilor. S-a examinat acţiunea unor derivaţi ai B (trietanolamin borat ; acid N-dietil-fosforamidat-propil boronic ; 2,2-dimetilhexil-1,3-propandiol-aminopropil boronat şi 1,2-propandiol aminopropil boronat) asupra formãrii şi degradãrii matricei extracelulare şi s-a analizat toxicitatea lor utilizând douã modele biologice: cartilaj de la embrion de gainã şi fibroblaste umane. Aceşti compuşi induc o scãdere a concentraţiei intracelulare de macromolecule ale matricei extracelulare (proteoglicani, proteine) şi eliberarea lor în mediul de culturã. De asemenea se observã stimularea activitãţii unor proteaze intra- şi extracelulare. Studiul recomandã utilizarea derivaţilor B în terapia unor rãni. In cazul speciei "Drosophila flies" supusă la o dietă bogată în bor s-a observat o îmbunătăţire a longevitatii cu 10%. IMPORTANTA NUTRITIONALA A BORULUI PENTRU ANIMALE

19. Rezultatele numeroaselor experimente indică faptul că puii şi şobolanii cărora li s-a administrat un regim dietetic sărac în bor (<0,3 μg g-1) au manifestat diverse alterări ale metabolismului: dezvoltarea sistemului osos, funcţionarea creierului, metabolismul macromineral, utilizarea substratului de energie, funcţia imună şi secreţia de insulină. În aceste experimente, răspunsurile la regimul alimentar cu nivel scăzut de bor au fost cele mai clare atunci când animalele folosite în experimente au fost expuse unui element de stres, care a alterat advers metabolismul macromineral sau hormonal, posibil la nivelul membranei celulei, precum ar fi privarea de calciu, colecalciferol sau magneziu. Borul este activ de asemenea în mecanismul de protectie contra oxigenului reactiv celular, el stimulând activitatea unor antioxidanti naturali (superoxidismutazei, ceruloplasminei, vitaminei C) si fiind un agent antiaterosclerozic foarte important (actiune favorabila în bolile cardiovasculare) IMPORTANTA NUTRITIONALA A BORULUI PENTRU ANIMALE

20. Prin utilizare în hrana animalelor-VETABOR- în faza de tineret şi carenţe mineralo-vitaminice, se măreşte imunitatea organismului şi creşte rezistenţa la boli; se asigură o creştere semnificativă a asimilaţiei vitaminelor şi mineralelor din hrană; se îmbunătăţesc performanţele productive (parametrii de spor) şi se îmbunătăţesc parametrii biochimici (scade colesterolul, creşte calitatea grăsimii prin creşterea raportului între acizii graşi saturaţi şi nesaturaţi). IMPORTANTA NUTRITIONALA A BORULUI PENTRU ANIMALE

22. Articole publicate in reviste cotate ISI 1.Scorei R. ,Ciubar R, Ciofrangeanu CM,  Mitran V.,Cimpean A. and Dana Iordachescu“Comparative Effects of Boric Acid and Calcium Fructoborate on Breast Cancer Cells”. Biological Trace Element Research ,(on line); pp.1-9,2008 2.Scorei R. ,Raluca Ciubar, Cristina Iancu, Valentina Mitran, Anisoara Cimpean and Dana Iordachescu “In Vitro Effects of Calcium Fructoborate on fMLP-stimulated Human Neutrophil Granulocytes “, Biological Trace Element Research ,volume 118, no 1, pp.27-37,2007 3.Scorei R., V. M. Cimpoiasu “Boron enhances the thermostability of carbohydrates”,Origin of Life and Evolution of the Biosphere, volume 36, pp. 1-11, 2006 (revista cotata ISI) 4.Scorei R., V. M. Cimpoiasu, Dana Iordachescu “In vitro Evaluation of the antioxidant activity of Calcium Fructoborate ”,Biological Trace Element research, vol. 107, 2005. (revista cotata ISI) 5.Vily Marius Cimpoiasu, Romulus Scorei, “The Role of Boron in the chemical evolution”,Origin of Life and Evolution of the Biosphere, October-December , volume 32, Issue 5-6, pp. 418-419, 2002. (revista cotata ISI)