Элементный состав пастернака (pastinaka sativa L.)

Пищевая ценность пастернака обусловлена высоким содер- жанием сахаров, пектина, витаминов, калия и фосфора [3]. Перспектив- ность использования этого растения распространяется не только на пищевую и консервную, но также на фармацевтическую промышленность, где широкое применение получили препараты на основе фурокумаринов [9].

Пастернак обладает широким спектром биологического действия. Так, потребление пастернака является эффективным в борьбе с астмой, артритом, пневмонией, язвами желудочнокишечного тракта, сенной лихорадкой и заболеваниями почек. Пастернак рекомендуется в программах по снижению веса и борьбы с целлюлитом.

Эти корнеплоды являются чрезвычайно эффективными сжигателями жира. Добавление пастернака к пище повышает иммунитет и сокращает время выздоровления после заболеваний. У детей пастернак стимулирует рост. Благодаря присутствую большого количества водорастворимых пищевых волокон пастернак способен регулировать уровень сахара в крови и снижать концентрацию холестерина. Особенно показан пастернак для беременных благодаря высокому содержанию фолиевой кислоты. Известно, что этот витамин не только жизненно важен для нормального развития плода, но также эффективен в борьбе с деменцией и остеопорозом. Противовоспалительные свойства пастернака обеспечивают облегчение дыхания, особенно при бронхитах и астме. Пастернак обладает кардио-протекторным действием. Ниацин и витамин С, присутствующие в корнеплодах пастернака, нормализуют работу желудочно-кишечного тракта и нервной системы. Потребление пастернака помогает при запорах, стимулируя работу кишечника и нормальное функционирование печени. Пастернак может улучшить состояние ротовой полости и предотвратить такие заболевания, как воспаление десен и разрушение зубов. Антиоксидантные свойства пастернака усиливают защиту организма в борьбе с раком путем снижения уровня свободных радикалов в организме. Известно, что чай из пастернака способствует выведению токсинов с мочой. Этот корнеп- лод является отличным диуретиком и обеспечивает полное очищение организма. Смесь равных количеств чая из пастернака и экстракта ячменя вылечивает инфекции мочевой системы.

При столь подробном исследовании биологических свойств пастернака относительно мало что известно о полном элементном профиле корнеплодов. Установлено, что помимо калия, пастернак содержит много фосфора, железа и кальция [10-13].

Ассортимент пастернака в реестре селекционных достижений России представлен всего семью сортами, четыре из них селекции ВНИИССОК. Среди двух известных разновидностей культурного пастернака, различающихся формой корнеплода, наибольшее распространение получили два сорта: Белый Аист ( P.sativa var.longa Alef. – длинный) и Круглый

Целью настоящего исследования было установление элементного состава двух сортов пастернака селекции ВНИИССОК и оценка их пищевой значимости, как источника макро- и микроэлементов для человека.

Материалы и методы

Исследования проводили в полевых условиях Московской области на базе ОПБ ВНИИССОК в 2012-2013 годах на сортах пастернака: белый Аист, Круглый. Корнеплоды выращивали на дерново-подзолистой почве, пахотный слой которой имел следующую агрохимическую характеристику: содержание гумуса 2,05%, Р2O5 – 450 мг/кг, К2O – 357, N-щелочногидролизуемый – 108 мг/кг почвы, рН – 6,8, сумма обменных оснований – 95,2%.

• 1.    Содержание элементов в корнеплодах пастернака (мг/кг сухой массы)

  Элемент	Круглый	Белый Аист	Лит. данные [6]
  Al	37,1 ± 3,6	32,1 ± 3,1	9
  As	0,017 ± 0,001
  B	14,2 ± 1,4	27,6 ± 2,5
  Ca	2129 ± 210	2436 ± 240	2320
  Cd	0,18 ± 0,02	0,12 ± 0,01	0,1
  Co	0,07 ± 0,005		0,03
  Cr	0,23 ± 0,02	0,16 ± 0,02
  Cu	2,43 ± 0,2	4,63 ± 0,50	6
  Fe	65,0 ± 6,3	65,3 ± 6,1	30
  Hg	0,009 ± 0,001	0,008 ± 0,001
  I	0,30 ± 0,02	0,175 ± 0,020
  K	23291 ± 2300	21957 ± 2000	30200
  Li	0,06 ± 0,005	0,05 ± 0,004
  Mg	1609 ± 152	1963 ± 187	1770
  Mn	7,80 ± 0,70	8,65 ± 0,80	10
  Na	64,2 ± 6,5	63,1 ± 6,3
  Ni	1,29 ± 0,11	1,94 ± 0,20	0,56
  P	4148 ± 410	4225 ± 410	3000
  Pb	0,20 ± 0,02	0,17 ± 0,02	0,08
  Se	0,01 ± 0,001	0,007 ± 0,001	0,025
  Si	27,53 ± 2,60	42,19 ± 4,30
  Sn	0,02 ± 0,001	0,01 ± 0,001
  Sr	17,13 ± 1,50	19,9 ± 2,0
  V	0,10 ± 0,01
  Zn	12,64 ± 1,30	19,61 ± 1,80	21

  Элементный состав корнеплодов (Al, As, B, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, I, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Se, Si, Sn, Sr, V, Zn) устанавливали после высушивания и гомогенизирования образцов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (МС-ИСП) и атомно-эмиссионной спектрометрией с индуктивно связанной плазмой (АЭС-ИСП) на квадрупольном масс-спектрометре Nexon 300D (Perkin Elmer, США) и атомно-эмиссионном спектрометре Оptima 2000 DV (Perkin Elmer, США) в Центре Биотической Медицины.

• 2.    Уровни потребления эссенциальных элементов с 100 г свежего пастернака (в процентах от адекватного уровня)

  Элемент	Адекватный уровень потребления, мг/день	Белый аист	Круглый
  V	0,04	5,1	4,6
  Fe	10	13,3	11,9
  K	2500	17,8	17,0
  Ca	1250	4,0	3,1
  Co	0,01	14,0	13,0
  Si	5,0	17,2	10,0
  Mg	400	10,0	7,4
  Mn	2,0	8,8	7,2
  Cu	1,0	9,4	4,4
  P	800	10,7	9,5
  Cr	0,05	6,0	8,0
  Zn	12	3,3	1,9
  I	0,150	2,4	3,7

Уровни потребления элементов со 100 г свежего пастернака рассчитывали, используя показатель содержания сухого вещества в корнеплодах.

Статистическую обработку результатов осуществляли с использованием критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждения

Сравнение элементного профиля пастернака, выращенного в Московской области, с данными работы [6] подтверждает известные факты предпочтительного накопления корнеплодами калия, кальция, фосфора и ма- гния. Более высокие уровни тяжелых металлов (свинца, кадмия, никеля) в отечественной продукции связаны, несомненно, с тем, что в отличие от Финляндии [4,6] в России не используют удобрения, содержащие селен. Между тем установлено, что добавки селената натрия в NPK-удобрения обеспечивают значимое снижение аккумулирования тяжелых металлов сельскохозяйственными культурами благодаря антагонизму между селеном и кадмием, свинцом, никелем, ртутью и мышьяком [7,8].

Обращают на себя внимание сортовые различия в аккумулировании макро- и микроэлементов. Особенно такие различия выражены для бора (1,94 раза), хрома (1,5 раза), меди (1,94 раза), йода (1,71 раз), никеля (1,5 раз), кремния (1,53 раза), кадмия (1,5 раз). При этом, если сорт Круглый накапливает достоверно больше хрома, йода и кадмия (P<0,01), то для сорта Белый аист характерно более интенсивное накопление бора, меди, никеля и кремния. Содержание других элементов: кобальта, железа, калия, фосфора, ванадия и др., – практически не различалось между сортами (P>0,5).

Сравнение элементного состава пастернака с аналогичными данными для моркови показывает большую интенсивность накопления значительного количества элементов пастернаком. Это магний, цинк, ванадий, кремний, йод, хром, медь, бор, железо, алюминий, цинк, фосфор, а также свинец, никель и мышьяк. Более высокая способность корнеплодов пастернака по сравнению с морковью аккумулировать тяжелые металлы определяет особую важность экологического контроля содержания последних элементов в окружающей среде при выращивании пастернака.

Следует отметить высокое содержание йода в корнеплодах пастернака сорта Круглый. Дефицит йода широко распространен во всем мире, включая Россию, обуславливая понижение иммунитета, нарушение процессов роста и дифференциации тканей, ухудшение работы мозга. Выявленная способность пастернака сорта Круглый аккумулировать йод в значительных количествах является редким исключением для овощных культур [2].

Другим важным показателем элементного статуса корнеплодов пас-

тернака является высокое содержание кремния. Являясь эссенциальным элементом для человека, этот элемент играет важную роль как структурный компонент соединительной ткани. Растения являются важнейшими источниками кремния для человека, обеспечивая резистентность организма к неблагоприятным факторам окружающей среды. Сравнение уровней аккумулирования кремния пастернаком с соответствующими показателями для других корнеплодов показывает, что наблюдаемые значения в 1,92,9 раза выше, чем соответствующие показатели для свеклы и в 3,1-4,6 раз выше, чем у дайкона [1]. При этом сорт Белый аист способен накапливать значительно больше кремния, чем сорт Круглый.

Расчет уровней потребления элементов со 100 г свежих корнеплодов пастернака свидетельствует о высокой пищевой ценности корнеплодов особенно в отношении железа, калия, магния, кобальта, кремния, фосфора и хрома. Так, пастернак способен обеспечить до 14% суточной потребности в кобальте. Известно, что этот элемент участвует в выработке гормонов щитовидной железы, белков, жиров и углеводов, является активатором ферментов, входит в состав витамина В12 и инсулина, принимает участие в выработке ДНК и РНК. Кобальт способствует снижению содержания холестерина в крови, предотвращая формирование атеросклеротических бляшек, способствует росту костной ткани, стимулирует синтез гемоглобина, повышает усвоение железа. Этот элемент повышает иммунитет и избирательно угнетает дыхание раковых клеток и их деление, является мощным стимулятором эритропоэза. Для сравнения в корнеплодах пастернака кобальта в 1,4-1,75 раз больше, чем в моркови.

Как видно из данных табл.2, потребление 100 г свежего пастернака может обеспечить поступление в организм человека по сравнению с адекватным уровнем потребления: от 17 до 18 % калия, 13-14% кобальта, 1213% железа, 10-17% кремния, около 10% фосфора, магния, марганца и хрома. При этом сорт Круглый, как источник хрома, в 1,4 раза превосходит сорт Белый Аист. Эти факты указывают на перспективность использования пастернака в профилактике лечения диабета и сердечно-сосудистых заболеваний.

Возможности использования пастернака в пище весьма разнообразны и включают применение в качестве приправы к супам и мясу/рыбе, в свежем виде как компонент овощных салатов, для приготовления чая, и, наконец, в виде чипсов, полученных методом лиофильной сушки. Технология получения последнего продукта практически исключает потери биологически активных соединений благодаря использованию вакуумирования глубоко замороженного продукта.

Таким образом, полученные результаты позволяют расширить оценку пищевой значимости пастернака не только как источника калия, кальция, магния, фосфора и железа, но также кремния, кобальта, хрома и йода. Очевидна возможность круглогодичного использования пастернака как ценной овощной культуры и функционального продукта питания в реализации программы «Здоровье Нации».