Биохимический состав нектара основных медоносных растений Пермского края

Введение                                 мя с биохимических позиций и испытываются на

Медоносные растения – это растения, посещаемые пчёлами для сбора нектара и пыльцы с цветков. В ульях растительные источники продуктов пчеловодства перерабатываются пчёлами в мёд, пыльцевую обножку и пергу.

Как известно, нектар состоит в основном из сахарозы, глюкозы, фруктозы и других моно- и олигосахаридов. Соотношение этих углеводов в нектаре разных видов растений неодинаково. Кроме сахаров в нектаре содержатся и другие вещества: азотистые соединения, белки, минеральные соли, органические кислоты, вода. В составе нектара находятся и, так называемые, минорные компоненты, которые содержатся в очень небольших количествах, но обладают высокой биологической активностью. К минорным компонентам нектара относятся: ароматические вещества, пигменты, витамины, фитогормоны, нуклеиновые кислоты. Биохимический состав нектара отражается на характерных особенностях получаемого из него мёда. Биологические активные вещества поступают в мед из нектара и пыльцы медоносных растений, а также из желез пчел [Экспертиза…, 2007].

Важнейшими целебными (по зарубежной терминологии функциональными) свойствами меда являются: антиоксидантная и противовоспалительная активность, иммуномодулирующий эффект, ге-патопротекторная активность и многие другие. Целебные свойства меда изучаются в настоящее вре- культурах клеток, клинических испытаниях [Bogdanov et al., 2008].

Закономерности формирования биохимического состава и функциональных свойств мёда начали изучать лишь в последние годы, что связано с развитием инструментальных методов анализа, повышением культуры потребителей и актуальной проблемой здорового питания и здорового образа жизни в целом.

Цель работы – изучение биохимических особенностей нектара медоносных растений умеренной природной зоны.

Материал и методы исследований

В качестве объектов были исследованы следующие медоносные растения разных районов г. Перми и Пермского края: одуванчик лекарственный ( Taráxacum officinále Wigg); клевер ползучий ( Trifolium repens L.); клевер гибридный ( Trifolium hybridum L.); донник белый ( Melilotus albus Medik.); донник лекарственный ( Melilotus officinalis (L.) Pall.); липа мелколистная ( Tilia соrdata Mill.); сурепка обыкновенная ( Barbarea vulgaris R. Br.). На состав нектара существенным образом влияют внешние условия среды. В связи с этим для снижения вариабельности данные растения отбирали в однотипных условиях: одинаковое время суток и погодные условия. В нектаре медоносный растений определялось содержание витаминов С, В 3 и В 6 , а

также аминокислот (гистидин, фенилаланин, триптофан, лейцин, аргинин).

Статистическая обработка данных проводилась в программе SigmaPlot 11.0 с использованием дисперсионного и регрессионного анализов.

Для определения витаминного и аминокислотного состава нектара медоносных растений использовали метод смывания (традиционно используемый для определения сахаров в нектаре растений).

Содержание витаминов и аминокислот определяли в водных растворах нектара медоносных растений методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на приборе Ultimate 3000 (Dionex, Германия). Тип хроматографической колонки – Acclaim® C18; 3 мкм; 120 Ǻ; 2.1×210 мм. В качестве подвижной фазы использовались элюенты: ацетонитрил (ОСЧ для ВЭЖХ) и фосфатный буфер (25 мМ КН2РО4 с рН 4 и рН 5). Градуировка прибора проводилась по государственным стандартным образцам (ГСО) витаминов С (L-аскорбиновая кислота), В3 (никотиновая кислота) и В6 (пиридоксина гидрохлорид) со степенью чистоты 99%, производство Китай, Швейцария и Германия соответственно. Условия хроматографирования витаминов были созданы на основе методики, прилагающейся к прибору, адаптированы для особенностей объекта исследований и условий лаборатории. Точность адаптированной методики подтверждена путём ана- лиза ГСО витаминов, тест-объектов (таблетированные мультивитаминные препараты «Мультитабс интенсив» и «Компливит»), ГСО аминокислот. В исследованиях использован метод определения аминокислот без предварительной дериватизации с нингидрином или ортофталевым альдегидом. Данный подход ограничил спектр анализируемых аминокислот, но позволил определять аминокислоты в природных формах, которые присутствуют в нектаре растений, и упрощает процедуру анализа.

Статистическая обработка данных проводилась в программе SigmaPlot 11.0 с использованием дисперсионного и регрессионного анализов.

Результаты и их обсуждение

В наших исследованиях показан ряд статистически обоснованных биохимических особенностей нектара медоносных растений по содержанию аминокислот и водорастворимых витаминов.

Содержание аминокислот в нектаре

Как видно из табл. 1, максимальным содержанием аргинина и лейцина характеризовался нектар клевера гибридного, минимальным – клевера ползучего. Содержание аргинина в нектаре липы мелколистной было достоверно выше, чем в нектаре одуванчика лекарственного и клевера ползучего.

Таблица 1

Содержание аминокислот в нектаре медоносных растений, мг/100 г

Вид растения	Аргинин	Лейцин	Фенилаланин	Гистидин
Одуванчик лекарственный	41.34±4.16 t оп =9.34 t ст =2.15	660.67±60.40 t оп =10.94 t ст =2.15	н.а	н.а.
Липа мелколистная	131.05±20.33** t оп =6.45 t ст =3.18	748.55±162.01 t оп =4.62 t ст =3.18	38.73±12.41 t оп =3.12 t ст =2.06	162.68±41.19 t оп =3.95 t ст =2.06
Клевер ползучий	35.5±5.95 t оп =5.97 t ст =3.18	420.3±24.75** t оп =16.98 t ст =3.18	28.75±5.76** t оп =4.99 t ст =3.18	204.96±105** t оп =5.76 t ст =3.18
Клевер гибридный	333.6±32.5** t оп =14.5 t ст =4.3	1641.2±540.5** t оп =4.29 t ст =4.3	22.73±6.25 t оп =3.64 t ст =2.45	96.09±18.93 t оп =5.08 t ст =2.45
Статистические параметры	F оп = 117.6 F ст = 2.18 НСР = 25.64	F оп = 10.71 F ст = 2.18 НСР = 300.1	--	--

Примечания: ± - стандартное отклонение; t – критерий Стьюдента; * данные достоверны при t оп > t ст ; F оп – критерий Фишера опытный; F ст – критерий Фишера стандартный; ** НСР 05 – наименьшая существенная разница при уровне значимости p = 0.05; показатель достоверно отличается при уровне значимости p = 0.05; н.а. – не анализировали.

Максимальным содержанием фенилаланина и гистидина отличался нектар клевера ползучего. Аминокислоты в нектаре растений выполняют важную антэкологическую функцию в качестве аттрактантов насекомых опылителей. Аминокислотный профиль рекомендован Международной комиссией по мёду как один из показателей необходимых для диагностики ботанического происхождения мёда и его антиоксидантных и других функциональных (поддерживающих здоровье)

свойств.

Содержание водорастворимых витаминов в нектаре

В нектаре медоносных растений были выявлены некоторые особенности по содержанию витаминов (табл. 2). Нектар кипрея узколистного отличался максимальным содержанием витамина С, при этом в нектаре остальных медоносов достовер- ных отличий по количеству витамина С не установлено. Наибольшим содержанием витамина В3 обладал нектар сурепки обыкновенной. Минимальное содержание В3 обнаружено в нектаре липы мелколистной. В нектаре клевера ползучего и клевера гибридного содержание витамина В3 досто- верно превышало его количество в нектаре липы мелколистной. Остальные медоносы занимали среднее положение по содержанию витамина В3 и достоверно друг от друга не отличались. Содержание В6 в нектаре изученных растений достоверных отличий не показало.

Таблица 2

Содержание водорастворимых витаминов в нектаре медоносных растений, мг/100 г

Вид растения	Витамин С	Витамин В 3	Витамин В 6
Липа мелколистная	12.17±3.2 t оп =3.81 t ст =2.15	1.38±0.22 t оп =6.29 t ст =2.37	3.13±1.27 t оп =2.47 t ст =2.57
Клевер гибридный	10±1.15 t оп =8.71 t ст =2.57	2.51±0.47 t оп =5.37 t ст =2.31	3.18±1.09 t оп =2.92 t ст =2.57
Клевер ползучий	11.45±1.49 t оп =7.67 t ст =2.18	2.67±0.34 t оп =7.81 t ст =2.09	2.07±0.30 t оп =6.81 t ст =2.31
Донник лекарственный	13.88±2.29 t оп =6.07 t ст =2.18	н.а.	н.а.
Донник белый	13.96±3.82 t оп =3.66 t ст =2.78	2.77±0.37 t оп =7.41 t ст =2.45	2.83±0.78 t оп =3.65 t ст =2.57
Одуванчик лекарственный	11.79±2.29 t оп =5.14 t ст =2.1	2.51±0.26 t оп =9.66 t ст =2.11	1.35±0.16 t оп =8.54 t ст =3.18
Кипрей узколистный	39.55±14.01** t оп =2.82 t ст =3.18	н.а.	н.а.
Сурепка обыкновенная	н.а.	5.2±0.62** t оп =8.36 t ст =3.18	3.4±0.34** t оп =10.1 t ст =2.18
Статистические параметры	F оп = 4.25 F ст = 1.60 НСР = 7.69	F оп = 4.87 F ст = 1.6 НСР =0.82	F оп = 0.69 F ст = 1.91

Примечания: ± - стандартное отклонение; t – критерий Стьюдента; * данные достоверны при t оп > t ст ; ** показатель достоверно отличается при уровне значимости p = 0.05, НСР 05 – наименьшая существенная разница при уровне значимости p = 0.05; н.а. – не анализировали.

Ранее нами изучалось содержание аминокислотного и витаминного состава в медах разного ботанического происхождения [Kaygorodov, Khismatullin, Zubova, 2012; Кайгородов, Кулешова, Семенова, 2013]. Анализ ранних работ и наших новых данных позволяет выделить некоторые общие черты у монофлорных медов и нектара соответствующих медоносов. Так, нектар липы и моно-флорные липовые мёды характеризуются низким содержанием витамина С. Нектар клевера ползучего и монофлорные клеверные мёды отличаются высоким содержанием витамина В 3 . В нектаре и медах по витамину В 6 достоверных отличий нами не установлено.

Заключение

Таким образом, нектар медоносных растений проявляет видовую специфику в содержании аминокислот и водорастворимых витаминов, которая определенным образом отражается на составе мо- нофлорных медов. Сортовые (монофлорные) меда являются ценными объектами исследования, которые позволяют изучать закономерности формирования полезных свойств мёда в ландшафте. Моно-флорные меда имеют большие перспективы в использовании в области спортивных диет, апитерапии, а также в сфере производства пищевых добавок, косметических и фармацевтических средств, поскольку обладают прогнозируемыми составом и свойствами. Многие медоносные растения относятся к группе лекарственных растений, которые используются в народной медицине, в качестве профилактических средств. Экстракты лекарственных трав широко используются в производстве косметики и средств ухода. Исследования биохимического состава лекарственных и медоносных растений важно для понимания их функциональных свойств.

Исследования проводятся в рамках Единого за-каз-наряда Министерства образования и науки Российской Федерации № 4.3870.2011.