Биохимическая оценка плодов отборных форм Amelanchier alnifolia и A. spicata (Rosaceae)

Acknowledgments : the work has been carried out within the framework of the state task of the GBS RAS "Biological diversity of natural and cultural flora: fundamental and applied issues of study and conservation", project No. 18-118021490111-5.

Введение. Среди декоративных кустарников, дающих съедобные плоды, известны виды рода Amelanchier Medik. (Maloideae, Rosaceae), происходящего из Северной Америки. В России часто встречается ирга колосистая (A. spicata (Lam.) K.Коch), которую в XX в. широко использовали для устройства живых изгородей как декоративную и неприхотливую культуру. Такая же неприхотливая и зимостойкая ирга ольхолистная (A. alnifolia (Nutt.) Nutt.) представляет интерес как плодовая культура, у которой в Канаде получены урожайные и крупноплодные сорта Tissen, Altaglow, Forestburg, Northline, Smoky, Regent, Pembina, Martin, Honneywood и пр., предназначенные для получения сырья винодельческой промышленности [1].

Оба вида ирги настолько зимостойки, что выдерживают суровый климат, регулярно цве- тут и плодоносят в Центральной Сибири, сохраняя декоративность более 30 лет [2–4]. К настоящему времени A. spicata натурализовалась и стала обычным видом в европейской части России, активно заселяет сосновые леса, угрожая аборигенной флоре [5]. В северных лесостепях Средней Сибири тоже отмечен натурализующийся вид ирги (некорректно названный A. ova-lis Medik.), способный вегетативно самовозобновляться по местам заноса [6], что свойственно A. spicata.

Плоды ирги имеют приятный сладкий вкус, в них есть витамины С, A, B 2 , В 6 , В 9 и флавоноиды (кверцетин, катехин и пр.) [7, 8]. Плоды ценятся благодаря витаминам и полифеноль-ным соединениям, обладающим антиоксидантной активностью [9–11]. Они помогают в адаптации после эмоциональных нагрузок и ускоряют восстановление здоровья после тяжелых заболеваний. Компонентный состав плодов ирги, растущей в условиях Красноярского края, включает минеральные вещества: натрий (25 мг/кг), калий (1602 мг/кг), железо (4,8мг/кг), цинк (16,2 мг/кг), медь (7,2 мг/кг), кальций (0,3 %), фосфор (0,16 %) и магний (0,1 %) [12]. Плоды используются как растительное сырье для получения яркоокрашенных напитков и пищевых продуктов, благодаря наличию в плодах пектинов (0,34 %), сахарозы (до 8,5 %) и органических кислот их используют для приготовления желе, мармелада и пастилы [12, 13].

Показатели химического состава плодов зависят от условий, в которых произрастают растения ирги. Плоды канадских сортов Pembina, Martin, Honneywood, культивируемых в Польше, характеризуются средней массой 0,3 г, диаметром 10–12 мм, содержанием флавоноидов 170–415 мг% и суммой антоцианов 108– 160 мг%, в составе которых превалируют циа-нидины [14].

Цель исследования – изучение биохимического состава плодов у двух, наиболее распространенных видов ирги в условиях Московского региона.

Задачи : определение содержания биофлавоноидов, антоцианов, витамина С, сахаров и суммы органических кислот в плодах отборных форм, выращенных из семян растений A. alnifolia канадской селекции, а также сравнение их с химическим составом плодов у образцов A. spicata .

Материал и методы. Материалом изучения служили отборные формы A. alnifolia и образцы натурализовавшихся растений A. spicata из Московской области (Раменский р-н). Биохимическое исследование проведено в 2020– 2021 гг. на свежесобранных плодах в лаборатории ВИЛАР по общепринятым методикам на основе Фармакопейных статей (ФС) Государственной фармакопеи, XIV издание [15]. Количественное определение суммы биофлавоноидов (мг%) (в пересчете на рутин) проводилось по ФС 2.5.0106.18 Fructus rosae. Количественное определение антоцианов (мг%) осуществлялось в пересчете на цианидин-3-О-глюкозид по ФС 2.5.0002.15 Aroniae melanocarpae recens fructus. Спектрофотометрическое определение оптической плотности проводилось на спектрофотометре UV 1800 Shimadzu (Japan). Содержание аскорбиновой кислоты (мг%) исследовалось методом титрования с водным раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия по ФС 2.5.01.06.18 Fructus rosae. Определение суммы органических кислот (%) – титриметрическим методом (в пересчете на яблочную кислоту) по ФС 2.5.0093.18 Sorbi aucuparia fructus.. В биохимическом анализе использовано 40 образцов, полученных от 4 форм A. alnifolia: Al1, Al2, Al 3, Al4 (отборные сеянцы от сортов канадской селекции, выращенные из семян, присланных из Саскачевана) и 4 форм A. spicata: Sp1 , Sp2, Sp3, Sp4 (собранных в сосновом лесу, около г. Раменское Московской области). Сведения обработаны в программе Microsoft Excel. Допустимая ошибка измерений не превышает нормы (Р≤5 %).

Результаты и их обсуждение. Плодоношение видов ирги в Московской области наблюдается ежегодно. Стадия потребительской зрелости плодов наступает в конце июля.

Как показано в таблице, плоды у отборных форм ирги ольхолистной более крупные (до 12–17 мм в диаметре), чем у ирги колосистой. Особенно выделялись урожайная форма Al2 и крупноплодная форма Al4, хотя по лучшему вкусу отмечена менее урожайная форма Al1. У A. spicata плоды мельче (до 8–11 см в диаметре), кисло-сладкие на вкус.

Анализ показал, что в плодах A alnifolia содержание биофлавоноидов (163–280 мг%) немного меньше, чем у A. spicata (190–310 мг%) (рис. 1). Известно, что оксикоричные кислоты, флавонолы и катехины, входящие в состав биофлавоноидов, обладают капиллярно- сердечную деятельность и способны поддержи-укрепляющими, противовоспалительными и вать противоопухолевую активность клеток [8, желчегонными свойствами. Они тонизируют 10].

Характеристика плодов Amelanchier alnifolia и A. spicata

Образец	Диаметр плода, мм	Число плодов в кисти, шт.	Масса 10 плодов, г
Amelanchier alnifolia
Al1	до 14	7-9	3,9±0,4
Al2	до 17	8-12	4,9±0,7
Al3	до 12	7-11	3,2±0,1
Al4	до 15	5-15	4,5±0,3
Amelanchier spicata
Sp1	до 8	4-10	2,7±0,2
Sp2	до 10	5-9	3,0±0,5
Sp3	до 11	4-8	3,8±0,1
Sp4	до 9	6-9	3,1±0,2

Рис. 1. Сумма биофлавоноидов в плодах A. alnifolia и A. Spicata, мг %, а.с.м.

Значительной частью в фенольных соединениях являются антоцианы, влияющие на интенсивность окраски и товарный вид продуктов переработки плодов ирги. Как видно на рисунке 2, в плодах A. spicata и A alnifolia концен- трация антоцианов изменяется в пределах от 423 до 930 мг%. В изученных образцах наибольшим содержанием антоцианов выделялись плоды у A. alnifolia: Al2 – 930 мг% и Al1 – 850 мг%.

Образцы

Рис. 2. Сумма антоцианов в плодах A. alnifolia и A. spicata, мг %, а.с.м.

Содержание аскорбиновой кислоты, важной биологически активной составляющей, в плодах двух видов ирги практически одинаковое – в среднем около 25 мг %; при этом максимальное содержание витамина С отмечено у образца Sp1 – 35 мг%, минимальное у Al3 – 15,4 мг% (рис. 3).

Сумма органических кислот является важной характеристикой в химическом составе плодов и отражается на их вкусовых качествах. Вкус у A. spicata более кислый, чем у ирги ольхолистной. В плодах A. spicata содержится органических кислот от 0,53 до 0,83 %; A. alnifolia – от 0,19 до 0,64 % (рис. 4).

Рис. 3. Содержание аскорбиновой кислоты в плодах A.alnifolia и A. spicata, мг %, а.с.м.

Рис. 4. Содержание органических кислот в плодах A. alnifolia и A. spicata, %, а.с.м.

По нашим данным, плоды A. spicata (7,25– 8,10 %) более насыщены сахарами, которые представлены фруктозой и сахарозой, чем плоды A. alnifolia (6,35–6,79 %, а.с.м.).

Заключение. В результате исследования, проведенного в Московском регионе, определено содержание биофлавоноидов, антоцианов, аскорбиновой кислоты, сахаров и органических кислот в свежесобранных плодах двух видов ирги. Установлено, что общее содержание био-флавонидов в плодах A. alnifolia составляет 163–280, A. spicata – 190–310 мг%. Сумма антоцианов в плодах A alnifolia – 525–930, A. spicata