Оценка биохимического состава ягод ежевики в связи с использованием в селекции
Автор: Матназарова Д.И.
Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau
Рубрика: Трибуна аспирантов и молодых ученых
Статья в выпуске: 5 (86), 2020 года.
Бесплатный доступ
В работе были обобщены литературные данные по содержанию химических веществ в ягодах ежевики, выращенной в различных регионах России и зарубежных странах. Большое внимание в работе уделяется уровню накопления биохимических компонентов: растворимых сухих веществ, сахаров, органических кислот, витаминов С (аскорбиновой кислоты) и Р (фенольных соединений). По изученным регионам высокое накопление антоцианов (307-651 мг/100 г) и аскорбиновой кислоты (23,4-54,0 мг/100 г) в ягодах ежевики отмечено в Республике Адыгея. Наибольшая сахаристость (9,9%) была в ягодах ежевики, выращенной в условиях средней полосы России. Среднее содержание исследуемых компонентов зависит не только от региона возделывания, но, прежде всего, от сортового состава культуры. Изучение 25 сортов ежевики селекции США, Англии и Австралии в условиях Краснодарского края позволило выявить наиболее адаптированные из них для разведения на юге России, наиболее перспективными являются сорта Thornfree, Smoothstem и Black Satin. В Республике Беларусь ежевика выращивается в личных подсобных хозяйствах, наиболее распространен американский сорт Агавам, который отмечается высокой сахаристостью и содержанием Р-активных веществ. На Майкопской опытной станции им. Н.И. Вавилова в результате изучения биохимического состава ягод ежевики были выделены следующие сортообразцы: по содержанию сухих веществ - Орегон, Блэк Сэтин, Торнфри; по содержанию сахаров - Орегон, Сильвон, Блэк Сэтин, Торнфри, Янг; по содержанию органических кислот - Дерроу, Рейвен (1,67%), Черокки (1,87%); по содержанию аскорбиновой кислоты - Гималайя (54,6 мг/100 г), Дерроу (45,8 мг/100 г), Рейвен (45,4 мг/100 г) и Черокки (47,8 мг/100 г).
Ежевика, сорта, регион выращивания, растворимые сухие вещества, сахара, органические кислоты, аскорбиновая кислота, антоцианы
Короткий адрес: https://sciup.org/147230739
IDR: 147230739 | DOI: 10.17238/issn2587-666X.2020.5.170
Текст научной статьи Оценка биохимического состава ягод ежевики в связи с использованием в селекции
Вве^ение. B связи с неблагоприятной экологической обстановкой и нерациональной структурой питания большинства населения страны, выра^ающейся в дефиците биологически активных веществ, всё больше внимания уделяется использованию не только пищевых, но и лечебнопрофилактических свойств плодовых и ягодных растений. Селекции на улучшение химического состава плодов и ягод в настоящее время придаётся весьма ва^ное значение. B.B. Кичина (2011) отмечает, что качество плодов – это признак номер один в любой программе по селекции плодовых растений.
Химический состав в плодах ягодных культур определяется многими факторами: вид, сорт, выращивание, регион, погодные условия, спелость, время сбора уро^ая, сроки и условиях хранения. Bсе биохимические свойства ягод: сухие вещества, сахара, органические кислоты, витамины С (аскорбиновая кислота) и Р (фенольные соединения), определяются различными показателями, которые всесторонне характеризуют их потребительскую, лечебнопрофилактическую ценность и назначение [1-3]. Е^евика, малоиспользуемая в нашей стране культура, но экономически эффективная. Зарубе^ный опыт её выращивания свидетельствует о быстрорастущем объеме производства, приносящем хороший доход за счет высокой уро^айности и высокой реализационной цены ягод [4].
Данные биохимического состава е^евики свидетельствуют не только о высокой пищевой ценности, но и о фармакологических свойствах этой культуры [5, 6]. Ягоды оказывают общеукрепляющее, успокаивающее, умеренное ^елчегонное действие, обладают антимикробной активностью, поло^ительно воздействуют при гипертонии и атеросклерозе. Предполагают, что терапевтический эффект е^евики обусловлен во многом содер^ащимися в ней фенольными соединениями [7, 8].
Цель иссле^ований – на основании существующих литературных данных провести мониторинговое исследование биохимического состава ягод е^евики, выращенной в различных регионах РФ и зарубе^ных странах. Bыделить регионы возделывания е^евики с оптимальными показателями биохимического состава ягод. Bыделить генотипы с высоким содер^анием биохимических компонентов.
Услови^, материалы и мето^ы. Ͷсследования проводились в рамках диссертационного исследования. Объектом изучения стали литературные источники, представляющие данные биохимического состава ягод е^евики, произрастающей в различных регионах Российской Федерации и некоторых зарубе^ных странах.
Результаты и обсу^^ение. Мониторинг показателей биохимического состава ягод е^евики, выращенной в различных условиях ЦЧР с другими регионами РФ, странами бли^него и дальнего зарубе^ья, нам показал, что содер^ание растворимых сухих веществ составило: Ставропольский край – 5,0%; Самарская область – 7,8%; Орловская область – 12,0% (табл. 1) [4, 9, 10]. Растворимые сухие вещества плодов и ягод являются одним из основных показателей химического состава и находятся в прямом зависимости от суммы сахаров [3].
Таблица 1 – Содер^ание растворимых сухих веществ, сахаров, органических кислот, аскорбиновой кислоты в ягодах е^евики в различных регионах России и зарубе^ья
РСB, % |
Сахара, % |
Органические кислоты, % |
^К, мг/100 г |
Место произрастания |
Ͷсточник |
5,0 |
4,0 |
0,55 |
- |
Ставропольский край |
Сосюра Е.^., Преснякова О.П., Гугучкина Т.Ͷ., 2013 |
7,8 |
- |
0,51 |
15,5 |
Самарская область |
Макарова H.B., Дмитриева ^.H., Мусифуллина Э.B., 2013 |
12,0 |
9,9 |
0,78 |
12,3 |
Орловская область |
Грюнер Л.^., Кулешова О.B., 2018 |
- |
6,9 |
1,5 |
21,5 |
Республика Дагестан |
Гусейнова Б.М., Даудова Т.Ͷ., 2010 |
- |
4,9-13,5 |
0,5-1,4 |
23,454,0 |
Республика ^дыгея |
Грюнер Л.^., ^никиенко ^.П., 1995 |
- |
7,7 |
- |
21,0 |
СШ^ |
Prior R.L., Cao G., Martin A., Sofic E., Ewen J., O'Brien C., Lischner N., Ehlenfeldt M., Kalt W., Krewer G., Mainland C.M., 1998 |
- |
- |
- |
15,5 16,3 |
Ͷталия |
Benvenuti S., Pellati K., Melegari M., Bertell D., 2004 |
Hакопление сахара в плодах е^евики – это сло^ный процесс, который протекает через ремобилизацию запасов крахмала из корней и стеблей, а так^е через прямую транслокацию сахаров, синтезируемых в листьях [1 1]. Ͷсходя из литературных источников, в ягодах е^евики в зависимости от зоны выращивания содер^ится сахаров: Ставропольский край – 4,0%, Орловская область – 9,9%, Республика Дагестан – 6,9%, Республика ^дыгея – 4,9-13,5%, СШ^ – 7,7% [4, 7, 10, 12, 13].
Содер^ание органических кислот в плодах, совместно с сахарами, определяет вкус, диетическую и потребительскую ценность плодов, осуществляет некоторые защитные функции, подавляет развитие микроорганизмов, благодаря созданию определенного уровня рH [3]. Уровень кислотности ягод е^евики в зависимости от региона возделывания находился в пределах: Ставропольский край – 0,55%, Самарская область – 0,51%, Орловская область – 0,78%, Республика ^дыгея –0,5-1,4%, Республика Дагестан – 1,5% [4, 7, 9, 10, 12].
Огромное значение в питании человека имеет аскорбиновая кислота. B сутки ее требуется 70-100 мг для нормального процесса обмена веществ, здорового состояния всех соединительных тканей, прочности и эластичности кровеносных сосудов, регуляции свертываемости крови и проницаемости капилляров. Bитамин С повышает работоспособность организма человека, является одним из основных факторов повышения естественной и приобретенной невосприимчивости организма к инфекции. Bитамин С известен своими сильными антиоксидантными свойствами. ^скорбиновая кислота так^е участвует в превращении холестерина в ^елчные кислоты, в образовании коллагена, серотонина, улучшает всасывание ^елеза, происходящее в основном в тонком кишечнике [3, 14]. Существуют данные о нейропротекторном действии аскорбиновой кислоты, в частности, о её поло^ительном действии при пре^девременном старении, профилактике возрастного сни^ения когнитивных способностей и болезни ^льцгеймера [15].
B зависимости от зоны выращивания в ягодах е^евики содер^алось аскорбиновой кислоты: Самарская область – 15,5 мг/100 г, Орловская область – 12,3 мг/100 г, Республика Дагестан – 21,5 мг/100 г, Республика ^дыгея – 23,454,0 мг/100 г, Ͷталия – 15,5-16,3 мг/100 г, СШ^ – 21,0 мг/100 г [4, 7, 9, 12, 13, 16].
Для профилактики заболеваний, а так^е поддер^ания физической и умственной активности организма витамин Р необходим по 100-200 мг в сутки, для оказания лечебного действия суточное потребление возрастает в 5-10 раз, т.е. до 1-2 г. ^нтоцианы проявляют антиканцерогенную активность в отношении нескольких типов раковых клеток. Одним из свойств клеток рака является их приобретенная способность к чрезмерной пролиферации. ^нтипролиферативные свойствами обладают ягоды е^евики [17]. Содер^ание антоцианов в ягодах е^евики в Ставропольском крае – 143,7 мг/100 г, Самарской области – 125,8 мг/100 г, в Республике ^дыгея – 307-651 мг/100 г, в северной части Греции содер^ание антоцианов в плодах е^евики составило 134,6-152,2 мг/100 г (табл. 2) [9, 10, 12, 18].
Таблица 2 – Содер^ание антоцианов в ягодах е^евики (мг/100 г) в различных регионах России и зарубе^ья
Содер^ание антоцианов, мг/100 г |
Место произрастания |
Ͷсточник |
143,7 |
Ставропольский край |
Сосюра Е.^., Преснякова О.П., Гугучкина Т.Ͷ., 2013 |
125,8 |
Самарская область |
Макарова H.B., Дмитриева ^.H., Мусифуллина Э.B., 2013 |
307,0-651,0 |
Республика ^дыгея |
Грюнер Л.^., ^никиенко ^.П., 1995 |
134,6-152,2 |
Греция |
Pantelidis G.E., Vasilakakis, Manganaris G.A., Diamantidis G., 2007 |
Hесмотря на поло^ительные свойства ягод е^евики, данная культура мало распространена в нашей стране. Мировым лидером по выращиванию е^евики является СШ^ – 35098 т. Большая часть е^евики выращивается в штате Орегон – это сорта стелющегося типа Marion, Boysen, Thornless Evergreen, Silvan; полустелющиеся – Chester Thornless; пряморослого – Cherokee, Navaho. B Китае основными сортами являются Chester Thornless, Hull Thornless – эти наса^дения составляют 90% от всей площади занятой е^евикой в стране. Оставшаяся территорию занимают сорта: Shawnee, Boysen, Marion, Siskiyou. Большая часть производства Китая находится в провинции Цзянсу, Ляонин, Шаньдун и Хэбай.B Мексике преобладает пряморослые сорта е^евики – Brazos, Tupy [19].
Ͷзучение 25 сортов е^евики селекции СШ^, ^нглии и ^встралии в условиях Краснодарского края позволило выявить наиболее адаптированные из них для разведения на юге России, наиболее перспективными являются сорта Thornfree,
Smoothstem и Black Satin [10]. B Республике Беларусь е^евика выращивается в личных подсобных хозяйствах, наиболее распространен американский сорт ^гавам, который отмечается высокой сахаристостью и содер^анием Р-активных веществ [20].
Hа Майкопской опытной станции им. H.Ͷ. Bавилова в результате изучения биохимического состава ягод е^евики были выделены следующие сортообразцы: по содер^анию сухих веществ – Орегон, Блэк Сэтин, Торнфри; по содер^анию сахаров – Орегон, Сильвон, Black Satin, Торнфри, Янг; по содер^анию органических кислот – Дерроу, Рейвен (1,67%), Черокки (1,87%); по содер^аниюаскорбиновой кислоты – Гималайя (54,6 мг/100 г), Дерроу (45,8 мг/100 г), Рейвен (45,4 мг/100 г) и Черокки (47,8 мг/100 г) [21].
Выво^ы. Проведенный сравнительный анализ биохимических показателей ягод коллекций сортов е^евики в разных регионах показал, что е^евика малоиспользуемая в нашей стране культура по сравнению со странами зарубе^ья. Однако, по изученным регионам высокое накопление антоцианов (307-651 мг/100 г), аскорбиновой кислоты (23,4-54,0 мг/100 г), сахаров (4,9-13,5%) в ягодах е^евики отмечено в Республике ^дыгея. B условиях Краснодарского края позволило выявить наиболее адаптированные из них для разведения на юге России, наиболее перспективными являются сорта Thornfree, Smoothstem и Black Satin.
Список литературы Оценка биохимического состава ягод ежевики в связи с использованием в селекции
- Евдокименко С.Н. Биологический потенциал ремонтантных форм малины и селекционные возможности его использования: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. Брянск, 2013. 51 с.
- Кильдиярова P.P., Джураева Ф.К. Биохимическая оценка ягод малины в условиях Оренбургской области // Оптимизация технолого-экономических параметров структуры агроценозов и регламентов возделывания плодовых культур и винограда. Т. I: Тематический сборник материалов Междунар. науч.-практ. конф. Краснодар, 2008. С. 232-236.
- Седов E.H., Макаркина М.А., Левгерова Н.С. Биохимическая и технологическая характеристика плодов генофонда яблони. Орёл: ВНИИСПК, 2007. С. 312.
- Грюнер Л.А., Кулешова О.В. Актуальные направления селекции и новые элитные формы ежевики генофонда ВНИИСПК // Современное садоводство - Contemporary horticulture. 2018. № 4. С. 38-42.
- Грибовская И.Ф., Угулава H.A. Микроэлементы и биохимически активные вещества в плодах ежевики из разных районов Грузии // Агрохимия. 1975. № 6. С. 102-105.
- Грюнер Л.А. Биохимия ежевики. Орел: ВНИИ селекции плодоовощных культур, 1995.
- Гусейнова Б.М, Даудова Т.И. Экологические аспекты формирования биокомплекса в плодах дикорастущих ежевики и терна // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2010. № 8. С. 89.
- Казаков И.В., Грюнер Л.А., Кичина В.В. Малина, ежевика и их гибриды // Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. 1999. С. 374-395.
- Ягоды - исходное сырье с антиоксидантными свойствами / Н.В. Макарова, А.Н. Дмитриева, Э.В. Мусифуллина, А.Д. Стрюкова, Г.И. Соболев, М.И. Антипенко, О.И. Азаров // Пищевая промышленность. 2013. № 4.С. 25.
- Использование плодов фейхоа и ежевики для производства напитков функционального назначения / Е.А. Сосюра, Т.И. Гугучкина, Б.В. Бурцев, О.П. Преснякова// Пищевая и перерабатывающая промышленность. 2015. № 3. С. 703.
- Alvarado-Raya H.E., Darnell R.L., Williamson J.G. Root to shoot relations in an annual raspberry production system // HortSci. 2007. Vol. 2. P. 89-119. doi:42:1559-1562.
- Грюнер Л.А., Аникеенко А.П. Биохимия ежевики // Селекция и сорторазведение садовых культур. Орёл: ВНИИСПК, 1995. С. 266-273.
- Antioxidant capacity under the influence of total phenol and anthocyanin content, maturity and diversity of species / R.L. Prior, G. Cao, A. Martin, E. Sofic, J. McEwen, C. O'Brien, N. Lischner, M. Ehlenfeldt, W. Kalt, G. Krewer, C.M. Mainland // Vaccinium. Agric Food Chem. 1998. Vol. 46. P. 2686-2693. DOI: 10.1021 / Jf980145d.
- Nutr J. Vitamin C in human health and disease is still a mystery? // An overview. Journal of Food Composition and Analysis. 2001. Vol. 2 (7). P. 705-713. DOI: 10.1186/1475-2891-2-7.
- Winterbourn C.C. Reconciles the chemistry and biology of reactive oxygen species // Nat ChemBiol. 2008. Vol. 4. P. 278-286.
- Polyphenols, anthocyanins, ascorbic acid, and radical scavenging activity of Rubus, Ribes, and Aronia / S. Benvenuti, K. Pellati, M. Melegari, D. Bertell // Berries and Cancer Prevertion. 2004. Vol. 5. P. 3-40. DOI: 69: FCT164-FCT169.
- Evan G.I., Vousden K.H. Proliferation, cell cycle and apoptosis in cancer // Nature. 2001. Vol. 411. P. 342-348.
- Antioxidant capacity, phenol, anthocyanin and ascorbic acid content in raspberries, blackberries, red currants, gooseberries and dogwood / G.E. Pantelidis, P. Vasilakis, G.A. Manganaris, G. Diamantidis // Chemistry. 2007. Vol. 102. P. 777-783. DOI: 10.1016 / j. foodchem.2006.06.021.
- Worldwide Production of Blackberries / B.C. Strik, C.E. Finn, J.R. Clark, P. Bañados // Acta Horticulture. 2008. Vol. 777. P. 209-218. DOI: 10.17660/ActaHortic.2008.777.31.
- Легкая Л.В. Возделывание малины и ежевика в защищенном грунте // Плодоводство: науч. тр. РУП «Институт плодоводства». Самохваловичи, 2013. Т. 25. С. 521-532.
- Добренков Е.А. Состояние и перспективы селекции и сорта разведения плодовых культур // Материалы международной научно-методической конференции, посвященной 160-летию ВНИИСПК. Орёл: ВНИИСПК, 2005. С. 313-317.
- Кичина В.В. Принципы улучшения садовых растений. М.: ВСТИСП, 2011. 528 с.
- Макаркина М.А., Янчук Т.В. Оценка сортов и ягодных культур, выращенных в условиях ЦФР РФ, по биохимическим показателям плодов // Достижение науки и техники АПК. 2010. № 10. С. 26-29.