Изменение активности пероксидазы и содержания общих полифенолов в корнеплодах моркови столовой при хранении под влиянием обработок электромагнитным полем сверх низкой частоты и биопрепаратом БСКА-3

Одной из наиболее перспективных стратегий борьбы с заболеваниями растений в настоящее время является индукция естественной резистентности к фитопатогенам в растениях (в том числе во фруктах и овощах в послеуборочный период) за счёт биологического, химического или физического воздействия [1].

Данная стратегия основана на способности некоторых биологических агентов (таких как грибы или бактерии), химических веществ и видов физического воздействия (например, повышенная температура, пониженное давление, ультрафиолетовое излучение) активировать защитные механизмы в растениях. Таким образом, индуцированная резистентность - это защитный ответ растения на внешние воздействия того или иного вида.

Возникающие в растениях защитные ответы включают в себя различные элементы, в том числе накопление фенольных соединений, обладающих антимикробными свойствами, а также накопление связанных с патогенезом белков, к числу которых относятся разнообразные ферменты, принимающие участие в борьбе растения с фитопатогенами.

Из научно-исследовательской литературы известно, что индукция резистентности может сопровождаться повышенным накоплением таких ферментов, как пероксидаза, хитиназа, в-1,3-глюканаза, фенилала-нин-аммиак-лиаза, каталаза и др. [2].

Таким образом, при изучении различных способов обработки растительного сырья, призванных повысить его устойчивость в процессе хранения, представляет интерес исследовать также изменение активности защитных ферментов и содержания фенольных веществ.

Ранее нами было установлено, что обработка корнеплодов моркови столовой электромагнитными полями низких частот и биопрепаратами перед закладкой на хранение позволяет снизить микробиологическую обсеменённость и повысить устойчивость к микробиологической порче при хранении [3-5].

Целью данной работы являлось изучение изменения активности пероксидазы (фермента, катализирующего Н2О2 - зави- симое окисление и, таким образом, обеспечивающего протекание окислительновосстановительных реакций) и содержания общих полифенолов в корнеплодах моркови столовой под влиянием обработок электромагнитным полем сверх низкой частоты и биопрепаратом БСка-3 (содержит живые культуры Trichoderma viride 256, Pseudomonas koreensis Ар33, Bacillus subtilis 17, Bradyrhizobium japonicum (Rhizobium japonicum) 614a).

Материалы и методы. Объектами исследования являлись корнеплоды моркови столовой сорта Шантенэ 2461.

Для исследования влияния электромагнитных полей сверх низких частот (ЭМП СНЧ) использовали лабораторную экспериментальную установку, состоящую из универсального генератора сигналов RIGOL DG1022, усилителя MMF LV102, осциллографа LeCroy WA202 и соленоида.

В ходе проведения исследования корнеплоды моркови обрабатывали ЭМП СНЧ (35 Гц, 12,5 мТл, 30 мин) и биопрепаратом БСка-3 (погружение в 2% водный раствор с последующим высушиванием), после чего хранили в течение 5 недель в холодильной камере при температуре 2±1°С и влажности 75±2%. Контроль об- работке не подвергали. За время проведения эксперимента развития микробиологической порчи зафиксировано не было во всех вариантах обработки.

Изучение активности пероксидазы проводили спектрофотометрическим методом с использованием гваякола в качестве субстрата..

Массовую долю общих полифенолов определяли колориметрическим методом с использованием реактива Фолина-Дениса.

Все экспериментальные исследования проводились в четырехкратной повторности (отклонение между параллельными определениями допускалось не более 5%). Математическую обработку экспериментальных данных проводили методом описательной статистики и дисперсионного анализа, используя пакет программ Microsoft Excel.

Экспериментальная часть. Динамика активности пероксидазы (графики с линией тренда, уравнением тренда и величиной достоверности аппроксимации) в корнеплодах моркови столовой при хранении представлена на рисунках: рисунок 1 – без обработки, 2 – после обработки ЭМП СНЧ, 3 – после обработки биопрепаратом БСка-3.

Рис. 1. Изменение активности пероксидазы в корнеплодах моркови столовой при хранении без обработки (контроль)

Как следует из представленных данных, при хранении необработанных корнеплодов моркови столовой (рисунок 1) актив- ность пероксидазы несколько увеличивается в течение 1-ой недели, после чего снижается на 2-ой и 3-ей неделях; на 4-ой неделе вновь зафиксировано увеличение активности, затем снижение продолжается.

При обработке корнеплодов моркови столовой ЭМП СНЧ (рисунок 2) актив- ность пероксидазы изменяется схожим образом с той разницей, что активность оказывается выше на 1-ой неделе (на 44,33 %) и ниже на 3-ей неделе и далее.

Рис. 2. Изменение активности пероксидазы в корнеплодах моркови столовой при хранении после обработки ЭМП СНЧ

При обработке корнеплодов моркови столовой биопрепаратом БСка-3 (рисунок 3) активность пероксидазы резко снижается на 1-ой неделе (ниже, чем контроль, на

79,84%), после чего увеличивается на 2-ой и 3-ей неделях (выше, чем контроль, на 74,46%); затем снижается.

Рис. 3. Изменение активности пероксидазы в корнеплодах моркови столовой при хранении после обработки биопрепаратом БСка-3

Изменение содержания общих полифенолов в корнеплодах моркови столовой под влиянием обработок ЭМП СНЧ и био- препаратом БСка-3 в процессе хранения в течение 4 недель представлено на рисунке 4.

■ Контроль ■ ЭМП ■ БСка-3

Рис. 4. Изменение содержания общих полифенолов в корнеплодах моркови столовой при хранении после обработок ЭМП СНЧ и биопрепаратом БСка-3

Из представленных на рисунке 4 данных следует, что на 2-ой и 4-ой неделях хранения содержание полифенольных веществ оказывается ниже, чем в исходном сырье при всех вариантах обработки. При этом обработка ЭМП СНЧ и биопрепаратом БСка-3 обеспечивают более высокое содержание полифенольных веществ, чем в корнеплодах без обработки (контроль).

Выводы. Таким образом, установлен различный характер изменения активности перокидазы и содержания полифенольных соединений в корнеплодах моркови столовой в зависимости от способа их обработки перед закладкой на хранение.

Более глубокое изучение данного феномена представляет интерес как для прикладных (разработка новых способов хранения корнеплодов моркови столовой), так и для фундаментальных исследований (изучение механизмов индукции резистентности к микробиологической порче в растительном сырье).