Межпопуляционный анализ химических признаков плодов калины обыкновенной (Viburnum opulus L.), произрастающей в Красноярском крае

Однако рациональное использование плодов калины невозможно без ясных знаний их эколого-биологических особенностей, в частности, без тщательного изучения внутривидового биоразнообразия, основанного, прежде всего, на оценке эколого-географической изменчивости химического состава ягод, представляющих наибольший практический интерес. Литературные исследования свидетельствуют о том, что плоды калины имеют повышенную пищевую ценность [3–7, 10]. Анализ литературных данных показал, что химический состав плодов калины обыкновенной, собранных на территории Красноярского края, недостаточно изучен.

Цель исследований . Анализ межпопуляционной изменчивости химического состава плодов калины обыкновенной, произрастающей в Красноярском крае.

Задачи исследований . Изучение химического состава плодов калины, произрастающих в разных природных зонах Средней Сибири; установление зависимости между значениями изменчивости этих признаков.

Материалы и методы исследований . В работе использовался свежий материал, собранный в фазу полного созревания плодов (конец сентября и начало октября 2011–2013 гг.). Сбор плодов калины был проведен в популяциях вида, произрастающих в разных природных зонах Средней Сибири. Первая из популяций находится на юго-восточной окраине ареала калины обыкновенной в регионе - в окрестностях пос. Танзыбей (северный макросклон Саянских гор, черневая тайга) Ермаковского района Красноярского края; вторая популяция расположена вблизи с. Приту-бинское (южная лесостепь) Минусинского района Красноярского края, третья - в окрестностях г. Красноярска (северная лесостепь), четвертая – в окрестностях г. Лесосибирска (северная граница распространения вида в Средней Сибири, южная тайга). В каждой популяции калины обыкновенной выбирался примерно одновозрастной (5–6 лет) участок древостоя, в котором с каждой из 30 особей собирались плоды. Исключение составила популяция калины из окрестностей г. Красноярска, в которой сборы проведены с 14 особей. От каждой особи брали по одной ветке для гербария и пробу зрелых плодов (150–200 г) для химического анализа.

Содержание сахаров, фруктозу, пектиновые вещества, витамин С, β -каротин, витамин К 1 , проводили по общепринятым методикам. Статистическая обработка результатов проводилась с использованием пакета прикладных программ « Statisticа 6.0», применялись непараметрические критерии. При множественном сравнении средних разница считалась достоверной при 95 %-м уровне значимости (р<0,05).

Результаты исследований и их обсуждение. Результаты анализов витаминного состава плодов калины представлены в табл. 1–2.

Таблица 1

Содержание витаминов С, K i и в -каротина, мг/100 г свежих плодов, (M±m) (n=30; n=14)

Место сбора плодов	Витамин С	Витамин К 1	β -каротин
Танзыбей	163,1±14,2b	0,13±0,01b	1,25±0,2b
Минусинск	76,7±5,6c	0,09±0,02c	1,31±0,3a
Красноярск	171,3±11,0b	0,10±0,01c	0,55±0,02c
Лесосибирск	192,1±16,2a	0,17±0,03a	0,46±0,01d

Примечание. Здесь и далее различными буквами обозначены внутригрупповые различия, множественное сравнение средних, LSD-тест, p<0,05.

Было выявлено, что химический состав плодов калины неодинаков. Самое высокое содержание витамина С наблюдается у плодов из лесосибирской популяции – 192,1 мг/100 г, наиболее низ- кое – минусинской – 76,7 мг/100 г. При сравнении плодов на содержание β-каротина видно, что наибольшим средним значением характеризуются плоды из минусинской популяции (1,31 мг/100 г), наименьшим – лесосибирской (0,46 мг/100 г). То есть между содержанием витамина С и β-каротина наблюдается прямая зависимость: увеличение содержания в плодах витамина С приводит к уменьшению содержания β-каротина. И, наоборот, что можно объяснить различными условиями местопроизрастания. Сопоставление содержания витамина К1 плодов калины обыкновенной показывает, что существенного различия по его содержанию в разных природных зонах не обнаружено. Средние значения витамина К1 во всех природных популяциях калины обыкновенной колеблются в пределах 0,09–0,17 мг/100 г.

Таблица 2

Содержание полифенольных соединений, мг/100 г свежих плодов, (М±т) (n=30; n=14)

Место сбора плодов	Катехины	Флавоны
Танзыбей	115,47±12,3c	95,21±6,7b
Минусинск	451,09±16,2a	114,26±9,1a
Красноярск	210,58±11,3b	55,25±4,7c
Лесосибирск	94,73±5,7d	88,11±8,1b

Из Р-активных (полифенольных) веществ в плодах калины были изучены катехины и флавоны. Как показывают опытные данные (табл. 2), наибольшее значение катехинов зафиксировано в плодах калины из минусинской популяции (451,09 мг/100 г); минимальное – из лесосибирской популяции (94,73 мг/100 г). Максимальным содержанием флавонов характеризуются плоды калины из минусинской популяции (114,3 мг/100 г), минимальным – из красноярской популяции (55,25 мг/100 г), то есть происходит увеличение содержания флавонов с юга на север. Результаты анализов по содержанию пектиновых веществ и сахаров плодов калины представлены в табл. 3–4.

Содержание пектиновых веществ, %, (M±m) (n=30; n=14)

Таблица 3

Место сбора плодов	Пектиновые вещества	В т.ч. пектин	В т.ч. протопектин
Танзыбей	0,50±0,03b	0,21±0,01d	0,22±0,02b
Минусинск	1,21±0,09a	0,76±0,05a	0,46±0,03a
Красноярск	0,55±0,03b	0,26±0,01c	0,25±0,02b
Лесосибирск	0,58±0,04b	0,35±0,03b	0,23±0,01b

Плоды калины обыкновенной относительно богаты пектиновыми веществами. В плодах всех исследуемых популяций присутствуют две основные формы пектиновых веществ: растворимый пектин и протопектин, при этом наблюдается преобладание растворимой формы пектина. Так, плоды из танзыбейской, красноярской и лесосибирской популяций содержат практически одинаковое количество растворимого пектина – соответственно 0,21; 0,26; 0,35 % на сырую массу, протопектина – 0,22; 0,25; 0,23 % на сырую массу, общего пектина – 0,5; 0.55; 0,58 % на сырую массу, а также сахаров, – 2,91; 3,11; 2,73 % на сырую массу.

Таблица 4

Место сбора плодов	Сумма сахаров	В т.ч. фруктоза
Танзыбей	2,91±0,02c	0,74±0,06b
Минусинск	5,38±0,04a	0,91±0,07a
Красноярск	3,11±0,02b	0,6±0,05c
Лесосибирск	2,73±0,01d	0,59±0,05c

Содержание сахаров, %, (M±m) (n=30; n=14)

Наибольшее количество сахаров и пектиновых веществ содержат плоды из Минусинской популяции – соответственно 1,21 и 5,38 % на сырую массу. Причина этого состоит в том, что в Минусинской популяции в среднем за год выпало наименьшее количество осадков по сравнению с другими популяциями [8].

Заключение . В работе проведен межпопуляционный анализ химических признаков плодов калины обыкновенной, произрастающей в Красноярском крае. Был исследован химический состав плодов калины обыкновенной природных популяций южной части Средней Сибири на содержание витаминов С, К 1 , β -каротина, Р-активных веществ (флавоны, катехины), сахаров и пектиновых веществ. Выявлено увеличение изменчивости химических признаков в зависимости от зоны произрастания (с севера на юг). Наибольшее количество сахаров, β -каротина, пектиновых веществ, катехинов и флавонов содержат плоды из минусинской популяции. Полученные результаты исследования согласуются с результатами других авторов, проведенных в разных природных популяциях [3–7, 9–11].