О селекции китайской капусты на повышенное содержание антиоксидантов

Как известно, витамины и микроэлементы — необходимые компоненты пищи, без которых невозможно нормальное функционирование организма человека и животных. Кроме того, антиоксиданты, к которым относятся селен и аскорбиновая кислота, защищают организм от неблагоприятного воздействия окружающей среды.

Селен содержится в продуктах как растениеводства, так и животноводства (1). По способности накапливать селен растения подразделяются на аккумуляторы и неаккумуляторы. К первым относятся некоторые виды астрагалов, ко вторым — большая часть возделываемых зерновых и зеленных культур (2). Селен в органической форме легко всасывается в желудочно-кишечном тракте и оказывает лечебное действие (3).

Стахис является чемпионом по содержанию этого микроэлемента — до 680 мкг/кг сухой массы (3). Содержание селена в растениях можно повышать, используя растворы селената натрия: внесение в почву; предпосевная обработка семенного материала; опрыскивание растений во время вегетации; замачивание готовой продукции.

Аскорбиновая кислота (витамин С) обеспечивает окислительновосстановительный метаболизм клеток, стимулирует образование антител, лейкоцитов и комплемента, необходимых для иммунных реакций, повышает защитную функцию лейкоцитов (4). Биологическими источниками аскорбиновой кислоты являются фрукты и овощи. Так, в свежей белокочанной капусте содержится в среднем 50 мг аскорбиновой кислоты на каждые 100 г сырой массы. Значительное количество аскорбиновой кислоты обнаружено в китайской и пекинской капусте — до 100 мг% (5).

В задачу нашей работы входила оценка содержания селена и витамина С в редкой, но перспективной для России культуре — китайской капусте при обработке семян селенатом натрия, а также зависимости содержания аскорбиновой кислоты от температуры и интенсивности освещения в период вегетации.

Методика. Объектом исследования служили образцы китайской капусты из коллекции Всероссийского НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова. Исследования проводили в лаборатории биохимии и физиологии растений Всероссийского НИИ селекции и семеноводства овощных культур и в НИИ питания РАМН. Стандартом служил районированный сорт китайской капусты Веснянка. Семена обрабатывали в лабораторных условиях селенатом натрия в различных концентрациях: 10^–3, 10^–4, 10^–5 и 10^–6 М; в контроле использовали водопроводную воду. Обработанные семена помещали в термостат на 5 сут, затем проростки высаживали в теплицу. Взрослые растения опрыскивали растворами селената натрия. Содержание селена и аскорбиновой кислоты в образцах китайской капусты определяли в фазе технической спелости растений по общепринятым методикам (6). Мы оценивали также влияние температуры выращивания, интенсивности освещения и качества света (спектральный состав) на динамику накопления аскорбиновой кислоты в растениях китайской капусты.

Влияние интенсивности освещения и качественного состава света на биохимические признаки растений китайской капусты оценивали по ранее разработанной методике (7). Источником длинноволнового УФ-А-света служила люминесцентная лампа АЭ-30 мощностью 30 Вт с максимумом излучения при λ = 353 нм. Температура в теплице составляла в зимние месяцы 5-10 ^оС, в весенне-осенний период — 20-25 ^оС.

Результаты. Содержание селена в листьях и черешках образцов китайской капусты варьировало от 53 (Nikanme s. k-152) до 141 мкг/кг сухой массы (Jap. Banse maruba mibuna u-176). Высоким содержанием селена характеризовались листовые и кочанные формы: Round shantury u-112, Chrimen k-150, Tsuheita u-128, Siyusman ntsin u-66 и Hae-u-tatsai u-84 — соответственно 123, 136, 125, 125 и 135 мкг/кг сухой массы. Содержание аскорбиновой кислоты в листьях изученных образцов в среднем за 3 года варьировало от 50,37 до 81,58 мг% сырой массы (фаза технической спелости). При этом у образцов Chrimen k-150, Hiroshima haruna u-113 и Jap. Banse maruba mibuna u-176 было выявлено повышенное содержание аскорбиновой кислоты — соответственно 96,8; 75,7 и 80,0 мг% сырой массы.

Более детально мы исследовали шесть сортообразцов коллекции, выдающихся по витаминным и питательным качествам: Hiroshima haruna u-113, Jap. Banse maruba mibuna u-176, Kurihara shantung u-167, Chrysanthemun heart u-154, Slo-bai-kod u-74, Bas-tsin-tatsai u-166. Растения опрыскивали селенатом натрия в концентрации 10–5 М (по нашим наблюдениям, обработка препаратом в этой концентрации оказывала наибольшее положительное воздействие на признаки растений).

После обработки растений селенатом натрия содержание селена повышалось в 3-4 раза по сравнению с контролем; содержание аскорбиновой кислоты — в среднем на 13-14 %, причем наиболее отзывчивыми оказались сорта Chrysanthemum heart u-154, Jap. Banse maruba mibuna u-176 и Bas-tsin-tatsai u-166 — превышение соответственно на 29, 44 и 54 % (табл.).

Содержание селена и аскорбиновой кислоты в растениях китайской капусты после обработки селенатом натрия в дозе 10–5 М

Следует отметить, что обработка селенатом натрия повлияла не только на биохимические, но и на морфологические признаки растений китайской капусты. В частности, обработка растворами в концентрациях 10–4 и 10–5 М стимулировала всхожесть и энергию прорастания семян.

Содержание аскорбиновой кислоты в листьях изученных образцов зависело от температурного режима периода вегетации. При выращивании растений в условиях низкой положительной температуры содержание аскорбиновой кислоты уменьшалось. Сортообразцы Chrysanthemum heart u-154 и Bas-tsin-tatsai u-166 оказались более устойчивыми к пониженной температуре по сравнению с остальными; наибольшая чувствительность отмечена у сортообразцов Hiroshima haruna u-113 и Banse maruba mibuna u-176 — содержание аскорбиновой кислоты снижалось в 2 раза.

Интенсивность и качественный состав света также оказывали влияние на содержание аскорбиновой кислоты в тканях растений, которое снижалось при естественном освещении. Досвечивание растений китайской капусты (при выращивании в январе) с помощью люминесцентной лампы, в спектре которой до 20 % занимала синяя область, задерживало образование аскорбиновой кислоты. В наших опытах была выявлена различная отзывчивость изученных сортообразцов на интенсивность и качество света. В большей степени биосинтез аскорбиновой кислоты активировался под влиянием света в белой области спектра и задерживался — в синей области у растений следующих образцов: Hiroshima haruna u-113, Kurihara shantung u-167, Chrysanthemum heart u-154, Jap. Banse maruba mibuna u-176 и Веснянка. Наиболее устойчивым к интенсивности освещения был образец Slo-bai-kod u-74; к чувствительным отнесены образцы Chrysanthemum heart u-154, Kurihara shantung u-167 и Веснянка.

Таким образом, в растениях китайской капусты накапливаются в значительных количествах два важнейших антиоксиданта — селен и аскорбиновая кислота (витамин С). Обработка семян и растений этой культуры растворами селената натрия существенно повышает содержание селена и аскорбиновой кислоты в черешках и листьях. Выделенные сортообразцы рекомендуется использовать в селекции на повышение питательных свойств китайской капусты и содержания в ней антиоксидантов.

Л И Т Е Р А Т У Р А

• 1.    Т у т е л ь я н В.А., К н я ж и ч е в В.А., Х о т и м ч е н к о С.А. и др. Селен в организме человека. М., 2002: 11-17.

• 2.    Г и н с В.К., П и в о в а р о в В.Ф., К о н о н к о в П.Ф. и др. Новое направление в селекции овощных культур — создание сортов и гибридов с повышенным содержанием биологически активных веществ и антиоксидантов. Тр. IV Междунар. симп. «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». М., 2: 6-10.

• 3.    П и в о в а р о в В.Ф., К о н о н к о в П.Ф., Н и к у л ь ш и н В.П. Овощи — новинки на вашем столе. М., 1995: 17-18.

• 4.    Г и н с В.К., Р о м а н о в а Е.В., М а г а ш и А.И. Биохимическая характеристика листовых и черешковых форм китайской и пекинской капусты. Вест. РАСХН, 2002, 3: 57-58.

• 5.   К а р е л и н А.О., Е р у н о в а Н.В. Витамины. СПб, 2001: 92-104.

• 6.   Е р м а к о в А.И. Методы биохимических исследований растений. Л., 1972.

• 7.   Г и н с М.С. Биологически активные вещества амаранта. М., 2002: 83-96.

Российский университет дружбы народов,                   Поступила в редакцию 20

117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 8                                      мая 2003 года

ABOUT SELECTION OF CHINESE CABBAGE ON INCREASED CONTENT OF ANTIOXIDANTS

E.V. Romanova, V.K. Gins

S u m m a r y

The authors analyzed the content of selenium and ascorbic acid in leaves and leafstalks of different varieties of chinese cabbage from collection of N.I. Vavilov All-Russian Scientific Research Institute of Plant Growing. They evaluated the effect of seeds and plants treatment by solutions of sodium selenate on selenium and ascorbic acid accumulation and also investigated the relationship between ascorbic acid content and temperature during growing and also light intensity during vegetation period. It was shown, that the treatment by sodium selenate solutions at a concentration of 10-5 M promotes to essential increase of contents of selenium (3-4 times) and ascorbic acid (13-14 %) in plants. The forms of chinese cabbage with valuable biochemical content and tolerance to stress-factors were isolated, which the authors proposed to use for breeding.