Гликогенные аминокислоты в винограде, абрикосах и яблоках, выращиваемых в различных природных условиях

активно трансаминироваться, участвовать в окислительном дезаминировании и выполнять главную роль в непрямом дезаминировании аминокислот, Гис участвует в высокомолекулярном, а Сер и Тре в неокислительном дезаминировании. Мет также очень важен для жизнедеятельности человеческого организма. Концентрация Ала, Сер и Глн в крови обычно намного превышает содержание других аминокислот [1 ].

Так как фрукты являются источником натуральных веществ, обладающих антиоксидантными свойствами, они могут использоваться в сыром виде и при приготовлении изделий с профилактическим и оздоровительным действием, а также применяться в пищевой промышленности для «торможения» процессов окисления, как в организме человека, так и в продуктах питания. Содержащиеся во фруктах и ягодах биологически активные вещества, в том числе и гликогенные аминокислоты, входящие в активные центры многих ферментов, способны препятствовать нарушениям в организме обмена веществ и энергии, накоплению активных повреждающих агентов - так называемых, свободных радикалов, инициирующих развитие заболеваний и психоэмоционального дискомфорта - «оксидативного стресса». Хронический стресс, как известно, приводит к угнетению иммунитета, дискоординации в работе органов и систем, следовательно, к дисгармонии в организме.

Виноград, абрикосы и яблоки занимают особое место в ряду натуральных продуктов питания человека. До недавнего времени считалось, что у питания есть три функции: первая - снабжение организма энергией, вторая – пластическими веществами, третья – биологически активными веществами. Сравнительно недавно появились данные о существовании четвертой функции питания, которая заключается в выработке иммунитета, как неспецифического, так и специфического. Установлено, что величина иммунного ответа на инфекцию зависит от качества питания – чем оно полноценнее, тем сильнее иммунитет и выше сопротивляемость инфекциям. Широко известно, что виноград, абрикосы и яблоки –хорошие поставщики биохимических компонентов, необходимых для поддержания здоровья на высоком уровне [2-5].

Цель исследований: определение качественного состава и количественного содержания гликогенных аминокислот в винограде, яблоках и абрикосах, произрастающих на опытных участках, расположенных в плоскостной и предгорной плодовой зоне Дагестана.

Объекты и методы исследования. Отбор проб для исследования аминокислотных пулов винограда, абрикосов и яблок осуществляли в момент технической зрелости плодов с опытных участков насаждений, размещенных на территориях равнинной и предгорной зоны Дагестана на высотах 34, 50, 200 и 47 м над уровнем моря, различающихся почвенноклиматическими характеристиками. Данные о климатических условиях микрорайонов получены в Дагестанском центре по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

Изучали качественный состав и количественное содержание гликогенных аминокислот в винограде сорта Ркацители, абрикосах сорта Краснощекий и яблоках сорта Старкримсон. При проведении исследований использовали метод ВЭЖХ (анализаторы «Aminochrom ОЕ-913» (Венгрия), «Aminochrom-ААА-881» (Чехия) и метод капиллярного электрофореза (система «Капель-105»). Интересовавшие нас компоненты аминокислотных комплексов опытных образцов винограда, абрикосов и яблок при хроматографическом исследовании идентифицировали сравнением последовательности и времени их удерживания с соответствующими чистыми стандартами. Концентрацию каждой аминокислоты в исследуемом объекте определяли по площади пика, обозначенного на фрактограмме, с учетом индивидуальной константы. Погрешность анализа вычисляли на основе коэффициента доверительных интервалов при степени надежности 0,95.

Измерения с применением системы капиллярного электрофореза осуществляли, используя методику МВИ М-04-36-2004 и ГОСТ Р

52347-2605. Определение аминокислот в опытных образцах винограда, абрикосов и яблок, проводили после кислотного гидролиза. Свободные аминокислоты в гидролизатах переводили в фенилтиокарбамильные производные (ФТК-производные) при помощи фенилизотиоцианата и разделяли на ионные формы в кварцевом капилляре под действием электрического поля. Регистрировали ФТК-производные при длине волны 254 нм в соответствующем буферном растворе. Для сбора и обработки электрофоретических данных, полученных с помощью системы капиллярного электрофореза «Капель-5» и операционной системы “Windows /ME/NT/2000/ XP” пользовались ПО «МультиХром для Windows».

Результаты исследований и их обсуждение. Определили, что в винограде, выращиваемом на высоте 200 м над уровнем моря, идентифицировано столько же гликогенных аминокислот, сколько их накопилось и в винограде, произрастающем в плоскостной плодовой зоне – 11; в абрикосах из садов, расположенных на высотах 34 и 475 м над уровнем моря, их было также по 11, а в исследованных яблоках, полученных из тех же хозяйств, что и абрикосы – по 10 (в них не была идентифицирована незаменимая аминокислота аргинин), (табл. 1). Виноград сорта Ркацители с предгорья оказался более богатым как заменимыми, так и незаменимыми гликогенными аминокислотами. В нем, по сравнению с выращенным в условиях равнинной зоны, содержались более высокие концентрации каждой из обнаруженных аминокислот и, как следствие, их общее содержание, в том числе незаменимых представителей.

В обоих опытных образцах винограда (урожай с равнины и предгорья), среди идентифицированных гликогенных аминокислот, массовая концентрация Глу была самой высокой – 83,1 и 122,2 мг/дм3. Глу, как известно, является предшественником основного донора азота в растениях и организме человека – глутамина (Глн), наличие которого в крови очень высоко и может достигать 7,0 мг/дм3, что превышает содержание других аминокислот [1]. За Глу, по уровню концентрации, в изученных ягодах, следовали Ала, Асп, Арг, Тре и Вал. Однако в винограде с предгорья этих аминокислот было больше, чем в выращенном на равнине, например, Глу в 1,3, а Ала в 1,4 раза. Серосодержащего Мет в ягодах накопилось наименьшее количество – 1,7 и 2,5мг/дм3. В них было мало Про, но было интересно отметить, что содержание этой аминокислоты в обоих опытных образцах винограда оказалось почти одинаковым – 5, 8 и 5,9 мг/дм3.

Известно, что в организме человека наиболее активно идут реакции с участием аминокислот, содержание которых в тканях значительно выше остальных – глутамата, аланина, аспартата и, соответствующих им, кетокислот – α –кетоглутарата, пирувата и оксалацетата. Глутамат является основным донором аминогруппы при трансаминировании, а акцептром его выступает α –кетоглутарат. Реакции трансаминирования важны для течения физиологических процессов. Для успешного действия Глу в организме необходимо включение в реакции еще одной гликогенной аминокислоты, обнаруженной в опытных образцах – глицина. Эта аминокислота, кроме того, участвует в процессе реализации эффектов глутамата [1, 5, 6].

В табл. 1, кроме данных по винограду, представлены результаты изучения аминокислотного состава абрикосов сорта Краснощекий. В плодах, выращенных в экологических условиях предгорья на высоте 475 м над уровнем моря, аминокислот содержалось больше в 1,34 раза в отличие от плодов, собранных с деревьев, произрастающих на равнине. Кроме того, в этих абрикосах Ала и Сер оказалось больше, чем в других исследованных фруктах – 237,8 и 112,9 мг/дм3 соответственно.

Аланин (2-аминопропановая кислота) – алифатическая аминокислота, входящая в состав многих белков и ряда биологически активных веществ. Он легко преобразуется в печени в глюкозу и наоборот (глюкозо-аланиновый цикл). Этот процесс – один из основных путей глюконеогенеза в печени. Ала взаимодействует с кислотами, щелочами, спиртами и образует пептидную связь [1, 5, 6]. Серин (2-амино-3-гидроксипропионовая кислота) участвует в построении почти всех природных белков, он необходим для производства клеточной энергии. Несмотря на то, что Сер заменимая аминокислота, он оказывает очень благоприятное воздействие на организм человека, например, участвует в образовании активных центров ряда ферментов (эстеразы, сериновые пептидазы), а также в биосинтезе заменимых аминокислот: глицина, цистеина, метионина и триптофана. Сер является исходным продуктом синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований, а также других важных продуктов обмена веществ. Он очищает организм человека от различных ядов (токсинов), образующихся в результате жизнедеятельности клеток, отвечает за синхронную работу мышц во время физической работы, является нейромедиатором, а также участвует в образовании Цис; Гли; Три; Мет; и др. Серин необходим для производства клеточной энергии [1, 5, 6].

Таблица 1. Гликогенные аминокислоты в винограде, абрикосах и яблоках, произрастающих в различных экологических условиях

Понятно, что абрикосы сорта Краснощекий, выращенные в садах предгорной природной зоны, имеющие в своем аминокислотном комплексе значительные концентрации гликогенных аминокислот – аланина и серина, являются натуральными продуктами с высокой пищевой ценностью. Их даже можно отнести к категории продуктов специального назначения [2, 4].

Изучение аминокислотных пулов абрикосов, выращенных на равнине и территории предгорья показало, что каштановые тяжелосуглинистые почвы, САТ 35000С, годовое количество осадков 400-460 мм на высоте 475 м над уровнем моря способствовали усилению синтетических процессов, приведших к образованию большого количества аминокислот – 1547,8

мг/дм3. По сравнению с абрикосами, созревшими под влиянием природных условий на высоте 34м над уровнем моря, общая концентрация незаменимых аминокислот и содержание заменимых Ала, Асп, Гли, Про и Сер в них были выше. В плодах абрикосов, как и в винограде, метионина оказалось меньше, чем других идентифицированных представителей аминокислотного комплекса. Лидировали в аминокислотных пулах Асп, Глу, и Ала. Концентрации незаменимых аминокислот в обоих опытных образцах были очень близки – 196,8-198,5 мг/дм3. Первенство принадлежало треонину и валину, причем их количества в абрикосах с равнины и предгорья были почти одинаковы – 79,5-70,1 и 79,5-70,1 мг/дм3, соответственно.

Рис. 1. Общее содержание гликогенных аминокислот в винограде, абрикосах и яблоках, мг/дм³

В яблоках сорта Старкримсон, созревших в условиях равнины (почва каштановая, суглинистая, влагообеспеченность 350-369 мм в год, САТ 3800-39000С) количество гликогенных аминокислот превышало примерно в 1,3 раза их содержание в винограде и было в 3,5 раза больше, чем в абрикосах. Яблоки с предгорья оказались менее богаты аминокислотами по сравнению с виноградом и абрикосами, выращенными в аналогичных почвенно-климатических условиях – в 1,6, и 5,6 раза, соответственно. В яблоках с обоих опытных участков, в отличие от винограда и абрикосов, не был идентифицирован аргинин. В аминокислотных пулах их лидировали диаминодикарбоновые аминокислоты Асп и Глу.

Выводы:

• 1.    В исследованных опытных образцах винограда сорта Ркацители, абрикосов сорта Краснощекий и плодов яблок сорта Старкримсон, выращиваемых в природных условиях равнинной и предгорной плодовой зоны в Дагестане, аминокислотные пулы содержали как заменимые, так и незаменимые гликогенные аминокислоты. Определено, что экологические факторы предгорных территорий виноградников и садов больше способствуют синтезу этих компонентов химического состава плодов, чем почвенно-климатические условия равнины.

• 2.    В винограде, абрикосах и яблоках лидировали аланин, глутамат и аспартат. Самые значительные общие массовые концентрации гликогенных аминокислот выявлены в абрикосах.

• 3.    Полученные данные, свидетельствуют о том, что виноград сорта Ркацители, абрикосы сорта Краснощекий и яблоки сорта Старкрим-сон, выращенные в предгорной плодовой зоне Дагестана, имеющие в составе плодов гликогенные аминокислоты – это высокопитательные натуральные продукты, с хорошими показателями биологической ценности и диетических свойств.