Фенольные соединения в плодах различных видов баклажана ( solanum melongena, S. Integrifolium, S. Aethiopicum) и их гибридов f 1, селекции ВНИИССОК
Автор: Верба В.М., Мамедов М.И., Пышная О.Н., Шмыкова Н.А.
Журнал: Овощи России @vegetables
Рубрика: Физиология и биохимия растений. Овощи - здоровье нации
Статья в выпуске: 3 (12), 2011 года.
Бесплатный доступ
Изучено содержание фенольных соединений (флавоноидов, антоцианов, фенол карбоновых кислот) в плодах трех видов баклажана ( Solanum melongena L., S.integrifolium L., S. aethiopicum L.) и их гибридов F 1, выращиваемых в условиях малообъемной гидропоники. Установлено, что некоторые гибриды F 1, культурного баклажана ( S.melongena) содержат до 2,3 % фенольных соединений, дикорастущие виды S. aethiopicum L. и S.integrifolium L. - до 3 %.
Баклажан, межвидовые гибриды, полифенольные соединения
Короткий адрес: https://sciup.org/14024897
IDR: 14024897
Текст научной статьи Фенольные соединения в плодах различных видов баклажана ( solanum melongena, S. Integrifolium, S. Aethiopicum) и их гибридов f 1, селекции ВНИИССОК
П
ищевая и лечебная ценность овощей в значительной сте- пени зависят от содержания в них биологически активных веществ (БАВ). Однако их содержание подвержено значительным колебаниям и зависит не только от вида, но также от сорта и региона произрастания. Поэтому важно изучать закономерности их накопления при различных условиях выращивания. Основываясь на результатах этих исследований, необходимо программировать селекционный процесс, направленный на создание новых сортов и гибридов F1 с повышенным содержанием научно-практический журнал
[ 28 ]
оощи россии № 3 (12) 2011
БАВ в съедобных частях овощных растений [1].
К числу наиболее важных БАВ относится ряд полифенольных соединений, таких как фенолкарбоновые кислоты (ФКК), флавоноиды (в т.ч. антоцианы).
Известно, что свободные радикалы и липиды включаются во многие патологические процессы и вызывают рак, раннее развитие атеросклероза, хронические воспаления и др. Флавоноиды и ФКК, благодаря антиоксидантному действию, защищают ткани от повреждающего воздействия свободных радикалов и продуктов перекисного окисления липидов, предотвращая развитие этих заболеваний и повреждения ДНК [2].
Изучение механизма защитного действия растительных полифенолов в отношении сердечнососудистой патологии, заболеваний коронарных сосудов, развития инфарктов миокарда, остеопороза, показало, что защитный эффект связан именно с их антиоксидантным действием [3; 4]. Prior, Cао [5] указывают на то, что флавоноиды являются более активными антиоксидантами, чем α -токоферола ацетат и аскорбиновая кислота. Выявлено, что антипролиферативный эффект флавоноидов сравним с действием современных противоопухолевых агентов [6; 7], при этом флавоноиды способны подавлять канцерогенез, воздействуя на процессы не только инициации и прогрессирующего роста, но и метастазирования опухоли [8].
Повышенный радиационный фон во многих регионах России является одной из острейших экологических проблем нашей страны. При этом наиболее приемлемым способом радиобиозащиты является включение в пищевой рацион микроэлементов, флавоноидов и др. [9].

Гибридная комбинация F 1 Л-Беглец х Л-Багратион с высокими общей урожайностью (19,1 кг/м2) и числом товарным плодов на растении (27,4 шт.)
В исследованиях Sudheesh et al. [10] у крыс наблюдалось снижение содержания холестерина в сыворотке крови при кормлении их флавоноидами, выделенными из плодов баклажана дозой всего 1 мг/100 г пищи в день.
В рамках селекционной программы, направленной на повышение содержания фенольных соединений, необходимо также уделять внимание антоцианам (группа флавоноидов), содержащимся в кожуре плодов. Исследования японских ученых показали, что антоцианы баклажана проявляют наиболее высокую антиоксидантную активность среди основных употребляемых в пищу овощей [11; 12; 13; 14]. К важным биологическим эффектам антоцианов относятся антимутаген-ный эффект [15] и противоопухолевое действие [16], повышение остроты зрения [17].
По данным японских ученых [18] основным представителем фенолкарбоновых кислот в баклажане является хлорогеновая кислота. В ее присутствии происходит ингибирование оксидазы витамина А и окисления эпинефрина [19]. Установле- но активное противодействие хлорогеновой кислоты вирусам герпеса I и II, патогенным бактериям Staphyllococcus aureus и Esherichia coli, воспалительным процессам и аллергии [20]. Изучение антиоксидантной активности хлорогеновой кислоты в баклажане показало, что способность к улавливанию свободных радикалов сильно коррелирует с количественным содержанием хлорогеновой кислоты. Это позволяет предположить, что биоло-
Таблица 1. Содержание фенольных соединений в плодах различных видов баклажана ( S. melongena L., S.integrifolium L., S. aethiopicum L.)
Цель работы: оценить линии и гибриды культурного баклажана (S.melon-gena L.), его дикорастущие близкородственные виды, а также межвидовые гибриды по содержанию флавоноидов и фенолкарбоновых кислот в мякоти, и антоцианов к кожуре плодов. Отобрать образцы с наиболее высоким их количеством для последующего использования в селекционном процессе.
Материал и методы исследований
Материалом для исследований служили 5 линий и 20 гибридных комбинаций F 1 баклажана селекции ВНИИССОК, два дикорастущих вида – S.integrifolium L . и S.aethiopicum L. Все образцы выращивали в условиях малообъемной гидропоники. Для определения содержания антоцианов в кожуре плодов их собирали в возрасте 25-30 суток с одного
Рис. 1. Разделение смеси антоцианов, содержащихся в кожуре плодов баклажана при 520 нм (анализ 23.06.10 г) (снизу вверх): F1 Багира, Л-Багратион, Л-Бак, Л-Алмаз, Л-Солярис, Л-Беглец.

к*1к<м> Tei* (ii*i)
Рис. 2. Результаты определения химической структуры антоциана, содержащего в кожуре плодов S.melongena, на масс-детекторе (TOF-MS) (520 нм).
яруса растений. Использовали кожуру, срезанную с плодов в день сбора. Для определения содержания флавоноидов и фенолкарбоновых кислот в мякоти плоды измельчали до размера частиц 1-2 мм и высушивали в сушильном шкафу при температуре 50°С, постоянно перемешивая, в течение двух часов. Влажность сырья при этом доводили до 11-12%.
Изучение качественного состава антоцианов в кожице плодов баклажана проводили на кафедре химии МГУ и в лаборатории химии пищевых продуктов Института питания РАМН.
Содержание флавоноидов в мякоти
огь
0?5
ООО
302 8 дельфшииш!
леи.ф|птл1т-3-r.цоколи
464 9
<00
+MS2(611.5), 15.2min (#507)
Interns. x1O5
дельфшииил-! 6-к5маро1Г1 )-З-глюколи
611,5
ООО
ГМ
Гооо
плодов определяли в соответствии с Gajula et al. [21]. Пересчет проводили на рутин по формуле:
X =
D х 0,107 х Vtot % m х Vpr , где D – поглощение при 410 нм, 0,107 – коэффициент пересчета на рутин, Vtot- 25 мл, Vpr – 2 мл.
Суммарное содержание антоцианов в кожуре плодов определяли в соответствии с руководством по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище [22]. Пересчет проводили на цианидин-3-глюкозид по формуле:
A x 449,2 x F x V x 100%
C 26900 x I x m , где
С – суммарное содержание антоцианов в пересчете на ци-анидин-3-глюкозид, масс. %; А – оптическая плотность;
449,2 – молекулярная масса цианидин-3-глюкозида, г/моль;
26900 – коэффициент молярного поглощения цианидин-3-глюкозида;
F – разведение;
V – объем, мл;
l – длина кюветы, см;
m – масса образца, мг.
Содержание фенолкарбоновых кислот (ФКК) в мякоти определяли в соответствии с методикой, предложенной М.С. Ларькиной [23]. Пересчет проводили на кофейную кислоту по формуле:
D x 50 x 100 x 100
X m x 782 (100 –W) , % где D – оптическая плотность испытуемого раствора; m – масса сырья, г; W – потеря в

Раннеспелая гибридная комбинация (80-85 суток) F 1
Л-Алмаз х Л-Солярис с высоким содержанием антоцианов в кожуре плодов (0,3% )
массе при высушивании сырья (влажность), %; 782 – удельный показатель поглощения кофейной кислоты при 325 нм. Все виды анализов проводили в трехкратной повторности.
Результаты исследований и обсуждение. В результате анализа было установлено, что суммарное содержание исследуемых нами фенольных соединений (фенолкарбоновые кислоты + флавоноиды) у гибридов F1 S. melongena L. варьировало в пределах 1,7 – 2,3 %, у линий – 1,8 – 2,2 % (табл. 1), содержание флавоноидов в мякоти плодов гибридных комбинаций F1 варьировало в пределах 0,7 – 1,1 %, а содержание фенолкарбоновых кислот – от 1,0 до 1,5 %. Таким образом, у ряда гибридных комбинаций F1 наблюдалось повышение содержания фенольных соединений по сравнению с родительскими линиями.
Количественное содержание флавоноидов у некоторых гибридов F1 достигало 1,1 %, в то время как у пряноароматических и лекарственных эфиромасличных растений по данным Пупыкиной, Кудашкиной [5] оно составляет 0,5 % – у пажитника голубого ( Trigonella coerulea L. ), 2,0 % – у лаванды узколистной ( Lavandula angus-tifolia M. ), 2,2 % – у мяты перечной ( Mentha piperita L. ). Данные сравнимы, если учитывать, что баклажан является продуктом питания, а не лекарственным растением.
Содержание антоцианов в кожуре плодов гибридных комбинаций F1 и линий варьировало от 0,09 до 0,33 %. По данным Noda et al. [14] содержание антоцианов у японского сорта Chouja-nasu составляет в среднем 0,14 % (0,15 г/кг плодов), в то время как изученные нами гибриды (F1 Л-Ал-маз х Л-Солярис, F1 Л-Бак х Л-Алмаз, F1 Л-Солярис х Л-Алмаз) содержали значительно большее количество антоцианов – 0,22 – 0,33 %. По данному признаку у 40% гибридных комбина- ций F1 наблюдался эффект гетерозиса – 105,6 – 193,8%.
Хроматографический анализ качественного состава антоцианов показал, что для всех исследуемых линий и гибридов F 1 характерно наличие одинакового качественного состава антоцианов в кожуре плодов (рис. 1). Все пики имели одинаковое время удерживания и различались только площадью.
Определение химической структуры антоцианов в кожуре плодов линий и гибридов F1 показало, что основным антоцианом является дельфинидин-(6-кумароил)-3-глюкозид (рис. 2).
Анализ дикорастущих видов баклажана S.aethiopicum L. и S.integrifolium L., и межвидовых гибридов, полученных с их участием, показал, что суммарное содержание исследуемых фенольных соединений у диких видов
( S.aethiopicum L. и S.integrifolium L.) составило 2,9-3,0 %, что в 1,5 раза выше по сравнению с родительскими линиями вида S.melongena L. По результатам анализов также видно, что высокое содержание фенольных соединений передавалось межвидовым гибридам. Так если у линии Л-Бриллиант ( S. melongena L.) общее содержание фенольных соединений составило 2,1 %, то у межвидовых гибридов с участием этой линии – 2,6-2,7%. При этом флавоноидов содержалось в 1,3 раза больше по сравнению с родительским видом S.melongena L., фенолкарбоновых кислот – в 1,6-1,7 раза.
Выводы. Предварительная оценка родительских линий и гибридных комбинаций, полученных с их участием, позволила выявить гибриды F1 баклажана S. melongena c высоким содержанием полифенольных соединений.
Изучение дикорастущих видов баклажана S.aethiopicum L. и S.inte-grifolium L., а также межвидовых гибридов с их участием, показало, что у диких видов содержание фенольных соединений выше, чем у изучаемых гибридов F1 и линий S.melongena L. При этом содержание флавоноидов выше в 1,3 раза, фенолкарбоновых кислот – в 1,6-1,7 раза, чем у вида S.melongena L.
Основным антоцианом линий и гибридных комбинаций F1 селекции ВНИИССОК является дельфинидин-(6-кумароил)-3-глюкозид, который ранее не был выявлен в баклажане. Содержание антоцианов в плодах ряда гибридных комбинаций F 1 достигало 0,22 – 0,33 % (в среднем 0,14%). По данному признаку у 40% гибридных комбинаций F1 наблюдается эффект гетерозиса 105,6 – 193,8%.
Список литературы Фенольные соединения в плодах различных видов баклажана ( solanum melongena, S. Integrifolium, S. Aethiopicum) и их гибридов f 1, селекции ВНИИССОК
- Prohens J., Nuez F. Handbook of plant breeding: Vegetables II. Springer, New York, 2008, USA.
- Anderson R., Amarasinghe C., Fisher L. et al. Reduction in free-radical-induced DNA stand breaks and base damage through fast chemical repair by flavonoids//Free Radic. Res. -2000. -V.33. -Р.91-103.
- Joshipura K., Hu F., Manson J. et al. The effect of fruit and vegetable intake on risk for coronary heart disease//Ann. Int. Med. -2001. -134. -Р.1106-1114.
- Bazzano L., He J., Ogden L. et al. Fruit and vegetable intake and risk of cardiovascular disease in US adults: the first National Health and Nutrition Examination Survey Epidemiologic Follow-up Study//Am. J. Clin. Nutr. -2002. -V.76. -Р.93-99.
- Prior R., Cао G. Analysis of botanicals and dietary supplements for antioxidant capacity: а review//J. АОАС Int. -2000. -V.8, №4. -Р.950-956.
- Kawaii S., Tomono Y., Katase E. et al. Antiproliferative activity of flavonoids on several cancer cell lines//Biosci. Biotechnol. Biochem. -1999. -V.63. -р.896-899.
- Brakenchielm E., Cao Y. Suppression of angiogenesis, tumor growth, and wound healing by resveratrol, a natural compound in red wine and grapes//FASEB. -2001. -V.15. -P. 1798-1800.
- Ren W., Qiao Z., Wang H. et al. Flavonoids: Promising Anticancer Agents//Med. Res. Rev. -2003. -V.23, № 4. -Р.519-534.
- Пупыкина К.А., Кудашкина Н.В. Изучение возможности пряно-ароматических и эфирномасличных растений для экопротективной помощи населению//Вестник ОГУ. -2009. -№ 6. -С.499-502.
- Sudheesh S., Presannakumar G., Vijayakumar S. et al. Hypolipidemic effect of ?avonoids from Solanum melongenа L.//Plant F. Hum. Nutr. -1997. -№ 51. -Р.321-330.
- Noda T., Kneyuki T., Igarashi K. et al. Antioxidant activity of nasunin, an anthocyanin in eggplant peels//Toxicology. -2000. -V.148. -P.119-123.
- Fukumoto L., Mazza G. Assessing antioxidant and prooxidant activities of phenolic compounds//J. Agric. Food Chem. -2000. -V.48. -Р.3597-3604.
- Ichiyanagi T., Hatano Y., Matsugo S. et al. Kinetic comparison of anthocyanin reactivity towards AAPH radical, hydrogen peroxide and t-buthylhydroperoxide using capillary zone electrophoresis//Chem. Pharm. Bull. -2004. -V.52. -P.434-438.
- Azuma K., Ohyama A., Ippoushi K. et al. Structures and antioxidant activity of anthocyanins in many accessions of eggplant and its related species//J. Agric. Food Chem. -2008. -V.56. -Р.10154-10159.
- Yoshimoto M., Okuno S., Yamaguchi M. et al. Antimutagenicity of deacylated anthocyanins in purple-fleshed sweetpotato//Biosci. Biotechnol. Biochem. -2001. -V.65. -Р.1652-1655.
- Katsube N., Iwashita K., Tsushida T. et al. Induction of apoptosis in cancer cell by bilberry (Vaccinium myrtillus L.) and the anthocyanins//J. Agric. Food Chem. -2003. -V.51. -P.68-75.
- Matsumoto H., Hanamura S., Tachibanaki S. et al. Stimulatory effect of cyanidin 3-glycoside on the regeneration of rhodopsin//J. Agric. Food Chem. -2003. -V.51. -P.3560-3563.
- Tateyama C., Igarashi K. Anthocyanin and chlorogenic acid contents of some selected eggplant (Solanum melongena L.) cultivars, and the radical scavenging activities of their extracts//Journ. J. Soc. Food Sci. Technol. -2006. -V53, №.4. -P.218-224.
- Lun-Yi Z., Greg C., Henry G. et al. Effect of chlorogenic acid on hydroxyl radical//Molec. Cell. Biochem. -2003. -V.247, № 1-2. -P. 205-210.
- Chkhikvishvili I., Kharebava G. Chicoric and chlorogenic acids in plant species from Georgia//Appl. Biochem. Microbiol. -2001. -V.37, № 2. -Р.188-191.
- Gajula, D., Verghese M., Boateng J. et al. Determination of total phenolics, flavonoids and antioxidant and chemopreventive potential of basil (Ocimum basilicum L. and Ocimum tenui-florum L.)//Int. J. Cancer Res. -2009. -V.5. -P.130-143.
- Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище. -М.:Минздрав России. -2004. -Р.4.1.1672-03.
- Ларькина М.С., Кадырова Т.В., Ермилова Е.В. Изучение динамики накопления фенолкарбоновых кислот в надземной части василька шероховатого//Химия растительного сырья. -2008. -№3. -С.71-74.