Биофортификация. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Статья научная
Антиоксиданты растительной природы способны регулировать многие физиологические функции организма и снижать риск развития хронических заболеваний, вызванных свободно-радикальным окислением. Самым доступным источником эссенциальных антиоксидантных метаболитов, дефицит которых приводит к резкому снижению устойчивости организма к стресс-фак-торам, служат овощные растения. Амарант ( Amaranthus tricolor L. ) - перспективное пищевое и лекарственное растение. Сорт Валентина, созданный во Всероссийском НИИ селекции и семеноводства овощных культур (авторы В.К. Гинс, П.Ф. Кононков, М.С. Гинс), интродуцирован и успешно выращивается в ряде регионов России. Целью нашей работы стало изучение состава и содержания низкомолекулярных биологически активных метаболитов c антиоксидантными свойствами, определяющих питательную и фармакологическую ценность листовой биомассы амаранта, а также оценка накопления основных антиоксидантов в органах растений, выращенных в условиях Московской области. Анализировали водные и спиртовые экстракты свежесобранных и высушенных листьев (ювенильных, с полностью сформированной листовой пластинкой и старых), соцветия, стебли, жилки, черешки и корни. Оценивали количество амарантина, восстановленной аскорбиновой кислоты, суммарное содержание антиоксидантов, количество простых фенолов и оксибензойных кислот, флавоноидов, конденсированных и полимерных полифенолов. Содержание хлорогеновой, галловой, феруловой кислот и арбутина в водном экстракте определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Для анализа метаболитов применяли газовую хромато-масс-спектрометрию (ГХ/МС). Водные экстракты разновозрастных листьев амаранта различались по содержанию основных метаболитов-антиоксидантов: амарантина, аскорбиновой кислоты, каротиноидов. В ювенильных листьях аккумулировалось максимальное количество амарантина, содержание которого снижалось по мере старения листовой пластинки. Аскорбиновая кислота преимущественно накапливалась в активно фотосинтезирующих листьях с полностью оформленной пластинкой, в стареющих листьях ее количество уменьшалось. В ювенильных листьях также отмечалась тенденция к повышению содержания аскорбиновой кислоты. Суммарное содержание антиоксидантов в молодых листьях с неоформленной пластикой оказалось меньше, чем в листьях с полностью оформленной пластинкой. Жилки, черешки, стебли аккумулировали существенно меньше метаболитов с антиоксидантной активностью по сравнению с листьями. В водном экстракте бетацианины были представлены в основном амарантином и изоамарантином. Хроматографический анализ водных экстрактов листьев показал наличие высокоактивных антиоксидантов: арбутина (гликозид гидрохинона), оксикоричных кислот - феруловой, хлорогеновой, оксибензойной (галловой). Методом компарирования были определены концентрации галловой, хлорогеновой, феруловой кислот и арбутина (соответственно 1,51; 2,05; 0,01 и 472,51 мкг/100 мл). Впервые обнаружено наличие мощного антиоксиданта - сквалена (C30H50) в водном экстракте листьев амаранта, тогда как ранее его выделяли только из семян этого растения. В спиртовом экстракте выявлено большее количество окрашенных компонентов (область спектра l = 350-700 нм), кроме того, обнаружены галловая, хлорогеновая и феруловая кислоты. Всего с использованием газовой хромато-масс-спектрометрии идентифицированы 37 низкомолекулярных метаболитов. Представленные данные свидетельствуют о том, что овощной амарант как перспективный воспроизводимый источник антиоксидантов может использоваться при создании функциональных продуктов и фитопрепаратов профилактического назначения.
Бесплатно
Состав антиоксидантов в плодах Capsicum spp. для получения биофортифицированной продукции
Статья научная
Природный потенциал накопления биологически активных соединений часто не учитывается в селекции той или иной культуры. В последние годы особое внимание уделяется селекции растений на качество продукции. Одним из самых заметных новшеств в сельскохозяйственной науке стала биофортификация - обогащение основных пищевых продуктов растениеводства необходимыми витаминами и минералами с помощью селекции. Поскольку качество продукта зависит от генотипа, климатических условий региона и агротехнических приемов, изучение и выявление особенностей накопления биологически активных компонентов в продуктовых органах становится актуальной задачей предбринговых исследований, которые определяют дальнейшее направление селекции. Нашей целью было выявление особенностей накопления антиоксидантов в продуктовых органах у различных сортов и видов Capsicum spp., выращенных в условиях недостаточной теплообеспеченности, оценка вклада термостабильных антиоксидантов в их общее количество и выделение перспективных форм с высокими показателями для получения биофортифицированной продукции. Объектом служили 4 образца перца сладкого C. annuum и 16 образцов перца острого различного эколого-географического происхождения, относящихся к видам C. annuum, C. baccatum, C. pubescens, C. chinense и C. frutescens. Исследования проводили в условиях неотапливаемых пленочных теплиц в зоне умеренного климата (Московская обл., 2015-2016 годы). Суммарное содержание антиоксидантов (ССА) определяли амперометрическим методом, количество пигментов - спектрофотометрически, содержание восстановленной формы аскорбиновой кислоты - йодометрическим методом. Количество сухого вещества оценивали методом высушивания в сушильном шкафу до постоянной абсолютно сухой массы. Наибольшая сумма пигментов была выявлена у сорта перца сладкого Шоколадный ( C. annuum ) - 0,536 мг/г, а также у сортов перца острого Пурпурный тигр ( C. annuum ) - 0,708 мг/г, Китайский фонарик ( C. baccatum ) - 0,685 мг/г, Идея ( C. annuum ) - 0,629 мг/г, Чудо Подмосковья ( C. annuum ) - 0,628 мг/г. Наибольшее количество аскорбиновой кислоты накапливали сорта перца острого Идея - 414 мг%, Рождественский букет ( C. annuum ½ С. frutescens ) - 370 мг%, Юбилейный ВНИИССОК ( C. annuum ) - 326 мг%, Огненная дева ( C. chinense ) - 301 мг%. Следует отметить, что содержание аскорбиновой кислоты не зависело от окраски плода и видовой принадлежности сорта. Среди сладких сортов перца высокое ССА имел гибрид F1 Оранжевое наслаждение ( C. annuum ). Максимальное содержание суммы антиоксидантов (мг-экв. ГК/г) среди острых форм отмечено у образцов Рождественский букет - 2,82, Огненная дева - 2,65, Идея - 2,57 и Пурпурный тигр - 2,19. Анализ зависимости содержания термостабильных антиоксидантов от общего их количества при экстракции 80 % этанолом и нагревании до 60 °С в течение 60 мин показал, что вклад неустойчивых к термическому воздействию антиоксидантов (в первую очередь аскорбиновой кислоты) в среднем составлял 16 %. Рождественский букет, Китайский фонарик, Пурпурный тигр, Огненная дева больше других исследованных образцов накапливали еще один сильнейший природный антиоксидант - капсаицин, что определяло их жгучий вкус. Содержание капсаицина у изученных образцов перца острого варьировало в пределах 1,36-9,57 мг/г сухой массы (М.И. Мамедов с соавт., 2016). Высокое содержание каротиноидов, аскорбиновой кислоты, ССА вкупе с капсаицином (острота 8-9 баллов) еще больше увеличивали суммарный антиоксидантный статус образцов.
Бесплатно
