Перспективы введения в культуру дикорастущих видов рода Allium L. пищевого направления

П о оценкам, около 2500 видов растений подверглись одомашниванию во всем мире,при-чем один или сразу несколько видов представителей более 160 семейств стали сельскохозяйственными культурами [1]. Являясь одним из самых многочисленных, род Allium L. (Amaryllidaceae) объединяет около 1200 видов и стабильно пополняется [2, 3]. Результаты последних классификаций предлагают 15 подродов и 56 секций для Allium L. [4].

Основными центрами разнообразия Allium L. является Центральная Азия, Средиземноморье, западная часть Северной Америки [5, 6]. Виды Allium L. в основном встречаются в умеренных, полузасуш-ливых и засушливых районах северного полушария [7]. Ареал естественного произрастания и культивирования ограничен на юге тропиками, на севере 60 параллелью. Богата луками флора Азии. Неазиатские виды лука составляют лишь 38,2% [8]. Наиболее богаты области Передней Азии (Турция, Иран, Афганистан) – более 130 видов. Для Средней и Центральной Азии указывается более 190 видов.

Род Allium L. привлекает внимание исследователей вследствие наличия у его представителей ценных лекарственных, пищевых и декоративных свойств, приспособительных возможностей, устойчивости к вредителям и болезням, экологической пластичности, что способствует конкурентоспособности видов и проявлению высокой степени адаптации за пределами естественных ареалов и широким географическим распространением [4, 9].

С древних времен съедобные луки играли важную роль в питании человека, этому способствует наличие специфического острого вкуса, запаха и лечебных свойств. Съедобные виды Allium L. составляли важную часть ежедневного рациона древних египтян, занятых тяжелым трудом на строительстве пирамид. В Древней Греции лук и чеснок составляли важную часть рациона воинов [10]. Римляне считали, что луковые культуры, присутствующие в рационе солдат и моряков, повышают силу и выносливость [11]. В Средние Века знания о лекарственных свойствах луков сохранились преимущественно в монастырях, где их продолжали выращивать [12]. В древней китайской цивилизации различные виды луков являлись частью ежедневного рациона питания, особенно в сочетании с сырым мясом [12], а также часто использовали в качестве лекарственного средства [13].

Острота и вкус лука зависят от количества содержащихся в них эфирных масел, сахаров, органических кислот, соединений серы, карбонильных соединений. Виды Allium L., имеющие слабую остроту, кажутся на вкус сладкими из-за низкого содержания в них эфирных масел, серосодержащих соединений, обусловливающих горький вкус лука. Также горький вкус придают гликозиды. Горьким вкусом обладают A. galanthum Kar. & Kir., A. altyncolicum N. Friesen, A. altaicum Pall., A. pskemense B. Fedtsch. Из числа интродуцированных луков высоким содержанием сахаров отличаются A. altaicum Pall., A. galanthum Kar. & Kir., A. ramosum L. К острым можно отнести: A. altaicum Pall., A. angulosum L., A. ramosum L., A. obliqu-um L., A. rubens Schrad. ex Willd., A. schoenoprasum L.

Чесночный вкус, обусловленный наличием эфирного масла, в котором содержится аллицин и другие органические соединения сульфидной группы, отмечается у A. senescens L., A. thunbergii G. Don, A. globosum M. Bieb. ex Redoute.

Человек употребляет в пищу более 40 дикорастущих видов лука, часть из которых используют при создании новых сортов и гибридных форм [14]. Наиболее распространенными и культивируемыми видами рода Allium L. являются A. cepa L., A. sativum L., A. porrum L., A. schoenoprasum L., A. nutans L., A. fistulosum L., A. ascalonicum L. Лук репчатый и чеснок выращивают по всему миру, лук порей – преимущественно в Европе, а лук батун японского подвида – в Восточной Азии [15].

В Государственный реестр селекционных достижений РФ, допущенных к использованию, на 2020 год включено 2 сорта лука алтайского ( A. altaicum Pall.), 1 – афлатунского ( A. aflatunense B. Fedtsch.), 62 – батуна ( A. fistulosum L.), 9 – душистого ( A. ramosum L.), 2 – косого ( A. obliquum L.), 1 – краснеющего ( А. erubescens K. Koch), 3 – многоярусного ( A. x proliferum (Moench) Schrad. ex Willd.), 1 – Ошанина ( A. oschaninii O. Fedtsch.), 28 – порея ( A. porrum L.), 2 – причесночно-го ( A. scorodoprasum L.), 401 – репчатого ( A. cepa L.), 9 – слизуна ( А. nutans L.), 63 – шалота ( A. ascalonicum L.), 20 – шнитта ( A. schoenoprasum L.). Основные виды, имеющие отработанные формы и сорта для коммерческого использования, следующие: A. altaicum Pall., A. fistulosum L., A. odorum L., A. obliquum L., A. ledebоurianum Schult. & Schult. f., A. nutans L., A. ascalonicum L., A. schoenoprasum L. [16]. Однако еще больше видов лука, которые недостаточно освоены и изучены, но представляют интерес для интродукции и окультуривания.

Цель исследования – дать представление о многообразии пищевых Allium L., естественной среде их обитания, информацию о биохимическом составе и биологической активности, традиционных способах использования в пищу разными народами и перспективе введения их в культуру

Материал и методы исследования

В связи с исследованием и поддержанием зародышевой плазмы во ВНИИО – филиале ФГБНУ ФНЦО создана коллекция Allium L. из 12 подродов, 34 секций, 80 видов ex situ: а) семян; б) полевые «живые» коллекции в количестве 250 образцов отечественной и иностранной селекции, а также из различных ботанических садов РФ. Генетическая коллекция представителей рода Allium L. – совокупность собранных и созданных образцов растений, представляющих научную ценность, которые систематизированы и документированы в установленном порядке. Единица генетической коллекции представлена десятью или более растениями, произрастающими в открытом грунте на коллекционном участке. Полевые генные коллекции или «живые» коллекции Allium L. по видам и секциям размещены на микрополевых делянках до 3 м², которые базируются на ручном труде.

Список изученных видов Allium L. пищевого направления представлен согласно стандартам, принятым в базе данных International Plant Names Index (IPNI) или The Plant List (табл. 1).

Таблица 1. Комплекс видов рода Allium L. пищевого направления из биоколлекции ВНИИО – филиала ФГБНУ ФНЦО Table 1. The complex of species of the genus Allium L., food direction, from the All-Russian Scientific Research Institute of Vegetable Growing – Branch of the FSBSI Federal Scientific Vegetable Center

Подрод	Секция	Вид Species
Subgenus	Section	латинское название latin name	русское название russian name
Allium	Allium Wendelbo	A. ascalonicum L.	Л. шалот
	Campanulata Kamelin	A. barsczewskii Lipsky	Л. Барщевского
Reticulatobulbosa	Reticulatobulbosa Kamelin	A. leucocephalum Turcz. Ex Vved.	Л. белоголовый
		A. lineare L.	Л. линейный
	Daghestanica (Tscholok.) N. Friesen	A. suaveolens Jacq.	Л. пахучий
Polyprason	Falcatifolia N. Friesen	A. hymenorrhizum Ledeb.	Л. плевокорневищный
	Oreiprason F. Herm.	A. obliquum L.	Л. косой
		A. altaicum Pall.	Л. алтайский
		A. fistulosum L.	Л. батун
	Cepa (Mill.) Prokh.	A. galanthum Kar. & Kir.	Л. молочноцветковый
		A. oschaninii O. Fedtsch.	Л. Ошанина
Cepa		A. pskemense B. Fedtsch.	Л. пскемский
		A. altyncolicum N. Friesen	Л. алтынкольский
	Schoenoprasum Dum.	A. ledebourianum Schult. & Schult. f.	Л. Ледебура
		A. oliganthum Kar. & Kir.	Л. малоцветковый
		A. schoenoprasum L.	Л. шнитт
Butomissa	Butomissa (Salisb.) Kamelin	A. ramosum L.	Л. ветвистый, душистый
		A. tuberosum Rottler ex Spreng	Л. клубневой
Amerallium	Narkissoprason Hermann	A. narcissiflorum Vill.	Л. нарциссоцветный
Cyathophora	Cyathophora R.M. Fritsch	A. chyatophorum Bureau & Franch	Л. бокальценосный
		A. gultschense O. Fedtsch.	Л. гульчинский
	Acmopetala R.M. Fritsch	A. sewerzowii Regel	Л. Северцова
		A. aflatunense B. Fedtsch.	Л. афлатунский
Melanocrommyum	Melanocrommyum Webb & Berthel. S.S.	A. libani Boiss.	Л. ливанский
		A. cyrillii Ten.	Л. Кирилла
	Procerallium R. M. Fritsch	A. altissimum Regel	Л. высочайший
	Compactoprason R.M. Fritsch	A. komarowii Lipsky	Л. Комарова
	Megaloprason Wendelbo	A. suworowii Regel	Л. Суворова
Amerallium	Chamaeprason Hermann	A. chamaemoly L.	Л. приземный
		A. angulosum L.	Л. угловатый
Rhizirideum	Rhizirideum G. Don ex Koch	A. montanum F.W. Schmidt	Л. горный
		A. nutans L.	Л. слизун
		A. senescens L.	Л. стареющий
Anguinum	Anguinum G. Don ex Koch.	A. victorialis L.	Л. победный

Методы исследований – интродукция,мобилиза-ция существующих генетических ресурсов растений. Сохранение и поддержание генетической коллекции представителей рода Allium L. осуществляли в рамках выполнения Государственного задания.

Пополнение коллекции видов осуществлялся путем обмена посадочным материалом (семена и луковицы) с ботаническими садами, научно-исследовательскими и учебными учреждениями, садоводами-любителями.

Средние фенодаты представителей рода Allium L. пищевого направления представлены в таблице 2.

Содержание сухого вещества, моносахаров, витамина С, нитратов и каротина определяли по общепринятым методикам [17]. Суммы флавоноидов и гидроксикоричных кислот определяли в соответ- ствии с апробированной и рекомендованной методикой [18].

Определение суммы гидроксикоричных кислот (ГКК) проводили при длине волны 328 нм. В качестве холостого опыта использовали 96 % спирт. Долю определяемого компонента устанавливали по формулам:

Х ГКК = D•V•p/(m•507) (1)

где D – оптическая плотность; V – объем экстракта, мл (100 мл); р – разведение (в 10 раз); m – масса навески, г; величина 507 – удельный показатель поглощения гидроксикоричных кислот в растворах.

Определение суммы флавоноидов проводили в спиртовых экстрактах. Аналитическую пробу измельчали до частиц не более 1 мм. Около 1 г (точная навеска) обрабатывали 50 мл этилового спирта (70%): нагрева- ли в колбе с обратным холодильником в течение 30 мин., периодически встряхивая для смывания частиц сырья со стенок. Колбу охлаждали и доводили до метки тем же раствором. Извлечение фильтровали в колбу на 100 мл и доводили до метки этиловым спиртом (70%). Оптическую плотность измеряли при λ = 338 нм. Холостой опыт – этиловый спирт (70%). Содержание (в %) суммы флавоноидов в пересчете на 2'-О-арабино-зид изоветиксина устанавливали по формуле:

Х = D•100/(m•353), (2)

где D – оптическая плотность раствора; m – масса навески, г; 100 – объем мерной колбы, мл; 353 – удельный показатель поглощения.

Метод определения хлорофиллов в ацетоновых экстрактах основан на измерении оптической плотности ацетоновой вытяжки при λ = 662 нм (хлорофилл а), λ = 645 нм (хлорофилл b) с последующим расчетом концентрации пигментов по уравнениям Ветштейна и Хольма для 100 % ацетона. Навеску (0,25…0,50 г) растирали с песком и мелом в небольшом количестве ацетона, к растертому материалу приливали 20…25 мл ацетона, далее фильтровали и спектрофотометрирова- ли. Концентрацию пигментов в растворе устанавливали по формулам:

Сa = 9,784xD662 – 0,99xD644

Cb = 21,426xD644 – 4,650xD662

Ca+b = 5,134xD622 + 20,436xD644

C = 4,695xD440,5 – 0,268(Ca+Cb),(6)

где Ca – концентрация хлорофилла а, мкг/мл; Cb – концентрация хлорофилла b, мкг/мл;

Cодержание пигментов в образце (мкг/г) находили по формуле:

X = СxV/m,                                  (7)

где С – концентрация пигмента в растворе, мкг/мл; V – объем вытяжки, мл; m – масса навески, г.

Повторность опытов трехкратная. По каждому виду лука учитывали среднюю арифметическую величины показателя изучаемого вещества. Определяли средние величины показателей изученных веществ (М) разных видов луков и стандартное отклонение выборки от среднего (σ). Статистическую обработку проводили с использованием программы Microsoft Excel 2007.

Таблица 2. Средние фенодаты представителей рода Allium L. пищевого направления в питомнике интродукции ВНИИО – филиала ФГБНУ ФНЦО, Московская область, Раменский район, (2016–2017 годы)

Table 2. Average phenodates of representatives of the genus Allium L. of the food direction in the introduction nursery All-Russian Scientific Research Institute of Vegetable Growing – Branch of the FSBSI Federal Scientific Vegetable Center, Moscow Region, Ramensky District, (2016–2017)

Вид Species	Начало весеннего отрастания The beginning of spring regrowth	Начало отрастания цветоноса The beginning of the growth of the peduncle	Начало раскрытия чехлика The beginning of the disclosure of the case	Начало цветения Beginning of flowering	Начало созревания семян Seed ripening start	Уборочная спелость семян Harvesting ripeness of seeds
A. ascalonicum	07.04	13.05	03.06	10.06	20.06	16.07
A. barsczewskii	13.04	30.04	14.05	24.05	10.06	24.06
A. leucocephalum	12.04	31.05	05.07	14.07	11.08	18.09
A. lineare	12.04	08.05	28.05	31.05	14.06	03.07
A. suaveolens	14.04	20.05	12.06	14.06	08.07	12.08
A. hymenorrhizum	12.04	25.05	13.06	22.06	01.07	27.07
A. obliquum	14.04	04.05	30.05	02.06	06.06	16.07
A. altaicum	07.04	15.05	02.06	06.06	18.06	16.07
A. fistulosum	07.04	15.05	29.05	06.06	17.06	16.07
A. galanthum	07.04	15.05	27.05	06.06	17.06	16.07
A. oschaninii	07.04	13.05	03.06	10.06	21.06	24.07
A. pskemense	07.04	25.05	20.06	25.06	05.07	18.07
A. altyncolicum	15.04	08.05	04.06	07.06	18.06	03.07
A. ledebourianum	15.04	21.05	12.06	02.07	15.07	03.09
A. oliganthum	15.04	26.04	08.05	16.05	03.06	24.06
A. schoenoprasum	07.04	26.04	08.05	16.05	03.06	20.06
A. ramosum	13.04	31.05	01.07	08.07	8.08	18.09
A. tuberosum	15.04	23.06	10.07	24.07	10.08	18.09
A. narcissiflorum	10.04	20.05	24.06	08.07	02.08	03.09
A. cyathophorum	12.04	27.05	28.06	10.07	02.08	03.09
A. gulczense	13.04	07.05	30.05	01.06	14.06	03.07
A. sewerzowii	12.04	07.05	31.05	03.06	14.06	03.07
A. aflatunense	27.03	17.04	08.05	12.05	30.05	01.07
A. libani	12.04	27.05	27.06	19.07	10.08	11.09
A. cyrillii	12.04	27.05	18.06	08.07	03.08	03.09
A. altissimum	13.04	20.05	11.06	17.06	08.07	12.08
A komarowii	12.04	25.05	05.06	10.06	22.06	24.07
A. suworowii	02.04	26.04	10.05	12.05	30.05	01.07
A. chamaemoly	10.04	23.05	01.07	13.07	02.08	03.09
A. angulosum	12.04	27.05	20.06	01.07	23.07	26.08
A. montanum	11.04	19.05	12.06	08.07	02.08	03.09
A. nutans	12.04	08.06	08.07	21.07	9.08	11.09
A. senescens	10.04	20.05	18.06	08.07	02.08	03.09
A. victorialis	10.04	17.04	09.05	12.05	30.05	24.06

Результаты и обсуждение

Все многообразие дикорастущих видов луков остается невостребованным современной медициной, что, по-видимому, обусловлено слабой изученностью их химического состава. В условиях Московской области в группе исследованных луковых культур содержание сухих веществ варьировало от 8,6 ( A. leucocephalum Turcz. Ex Vved.) до 19,3 ( A. narcissiflorum Vill.), в среднем – 23,6±2,9 %; нитратов – от 110 ( A. ramosum L.) до 256 ( A. tuberosum L.), в среднем – 175,3±37,5 мг/кг сырой массы; моносахаров – от 2,6 ( A. oschaninii O. Fedtsch., A. altyncolicum N. Friesen, A. ledebourianum Schult. & Schult. f.) до 4,2 ( A. ascalonicum L., A. ramosum L., A. cyrilli Ten.), в среднем – 3,3±0,6 % сырой массы; аскорбиновой кислоты – от 119,2 ( A. pskemense B. Fedtsch.)

до 133,5 ( A. suworowii Regel), в среднем – 126,0±4,1 мг% сырой массы; хлорофилла от 138 ( A. pskemense B. Fedtsch.) до 289 ( A. gultschense B. Fedtsch., A. ascalonicum L.) мг/100 г сухой массы, в среднем – 219,1±46,8 мг%; каротина – от 14,5 ( A. pskemense B. Fedtsch.) до 33,1 ( A. barsczewskii Lipsky), в среднем – 24,2±4,9 мг/кг сырой массы; гидроксикоричных кислот – от 169,8 x10^-3 (A. oliganthum Kar. & Kir.) до 185,0x10^-3 (A. sewerzowii Regel), в среднем – 174,4±3,9 x10^-3% сухой массы; флавоноидов – от 289,8x10^-3 ( A. oliganthum Kar. & Kir.) до 311,3x10^-3 ( A. sewerzowii Regel), в среднем – 296,0±5,0x10^-3% сухой массы (табл. 3). Исследованных представителей рода Allium L. можно рассматривать как потенциальные источники биологически активных соединений [19].

Таблица 3. Биохимические показатели представителей рода Allium L. пищевого направления из биоколлекции ВНИИО – филиал ФГБНУ ФНЦО (2016–2017 гг.) [18]

Table 3. Biochemical indicators of representatives of the genus Allium L. food direction from the biollection of All-Russian Scientific Research Institute of Vegetable Growing – Branch of the FSBSI Federal Scientific Vegetable Center (2016–2017) [18]

Вид Species	о 2 s 5 Ь га О Е 3 г? СО Q	I__СП = 3™< 3 5 = 2 н    > а. S ф S Ь X хо-	5? го ° ° О 5 « 8 о о. g ф g£5~	5 сп _^ О ” о 5оЕ^ i 55 01 S га " 3 s < <	|_    СП о о о о га Е § к= 5 о  о 5 5	5 Е z 5 „ ф н го с О  ф ф о	г « га о -| ° 3 Е 5 |5|б-Q. о Q со 5^ — 26 X	О -^^ _ ^ О О Й 5 « Ф ИК о >,О СО о > ■ е
A. ascalonicum	15,3	194	4,2	129,1	289	30,1	170,0	290,4
A. barsczewskii	11,9	245	4,1	129,7	236	33,1	173,6	294,2
A. leucocephalum	8,6	234	3,5	129,5	212	19,2	177,7	300,8
A. lineare	9,01	190	2,9	127,5	212	29,5	177,3	298,7
A. suaveolens	18,9	167	3,9	127,5	267	32,7	176,9	301,7
A. hymenorrhizum	14,4	220	3,1	127,9	235	28,3	178,8	300,4
A. obliquum	15,7	117	3,8	128,4	198	23,4	180,9	306,2
A. altaicum	11,6	111	3,8	122,6	139	19,9	172,5	293,6
A. fistulosum	17,3	111	2,8	127,9	197	24,4	172,4	293,2
A. galanthum	12,8	215	3,4	124,8	283	29,1	172,3	294,1
A. oschaninii	13,9	178	2,6	122,9	146	16,8	172,6	302,5
A. pskemense	11,7	170	2,7	119,2	138	14,5	172,2	292,9
A. altyncolicum	17,9	169	2,6	128,8	252	23,7	174,0	295,2
A. ledebourianum	9,3	237	2,6	121,1	233	21,2	170,6	293,8
A. oliganthum	11,9	187	2,7	122,4	218	19,6	169,8	289,8
A. schoenoprasum	13,6	200	2,8	123,6	204	18,4	173,0	294,6
A. ramosum	14,5	110	4,2	119,4	157	18,6	180,1	304,5
A. tuberosum	12,4	256	2,9	133,4	254	31,7	176,7	294,2
A. narcissiflorum	19,3	139	2,9	128,7	167	19,4	171,8	292,9
A. chyatophorum	17,8	227	3,2	125,5	250	26,5	171,4	291,2
A. gultschense	10,1	158	2,9	130,4	289	19,4	172,2	293,8
A. sewerzowii	14,1	170	3,9	122,8	213	23,8	185,0	311,3
A. aflatunense	12,9	187	3,1	130,8	287	24,2	181,6	298,5
A. libani	8,6	145	2,7	119,4	159	20,1	170,8	291,2
A. cyrilli	10,9	189	4,2	127,9	147	24,5	172,8	294,1
A. altissimum	12,6	162	2,8	126,5	248	27,6	174,9	296,9
A. komarowii	12,9	175	2,9	129,8	256	25,8	171,4	291,2
A. suworowii	13,7	151	3,8	133,5	261	28,9	181,3	298,6
A. chamaemoly	12,8	146	3,8	123,7	258	22,4	173,3	294,6
A. angulosum	12,0	158	3,7	122,4	187	23,1	172,2	293,5
A. montanum	11,8	156	3,9	125,6	198	29,0	172,4	293,5
A. nutans	13,9	163	3,7	128,7	195	25,3	173,2	294,9
A. senescens	14,0	167	3,0	120,0	200	26,9	171,5	292,1
A. victorialis	18,6	154	3,8	131,8	254	27,4	179,9	304,0
Среднее (М )	13,6	175,3	3,3	126,0	219,1	24,2	174,4	296,0
Стандартное отклонение (σ)	2,9	37,5	0,6	4,1	46,8	4,9	3,9	5,0

Таблица 4. Биологическая активность представителей рода Allium L Table 4. Biological activity of representatives of the genus Allium L.

Биологическая активность Biological activity	Citation Ссылка
Антиоксидантная	[20-24]
Антимикробная	[25-34]
Противовоспалительная	[35-37]
Антипролиферативная и противоопухолевая	[38-46]
Антидиабетическая	[47]

За последние годы были проведены интенсивные исследования по оценке биологической активности Allium L. (табл. 4), их экстрактов и эфирного масла. Чеснок и лук репчатый - самые известные и два наиболее проверенных вида Allium L. В народной медицине луки многолетние также используются для лечения бактериальных инфекций, таких как дизентерия, язвы, раны, шрамы, астма. Использовали адъювантную терапию при диабете, для профилактики высокого кровяного давления и потери аппетита.

В горах Центральной Азии произрастают виды Allium L., объединенные в общую группу, за которой закрепилось название “анзур” (горный лук), которое народы Востока использовали по отношению к этим растениям с древнейших времен [48]. Луки “анзур” принадлежат к эфемероидам и характеризуются коротким периодом вегетации: он начинается с таяния снега и заканчивается еще до наступления жары. Отличаются они и высокой зимостойкостью, длительным периодом цветения. Луковицы группы «анзур» крупные, плоскоокруглые. Весной розоватые упругие ростки появляются из-под снега, отрастая, они становятся зелеными либо широкими, эллиптическими, либо длинными, линейными, заостренными листьями [49].

Обитают среднеазиатские эндемы в различных экологических условиях, часто в верхнем и среднем поясах гор, на травянистых склонах – A. aflatunense B. Fedtsch.; в ущельях – A. altissimum Regel и A. longicuspis Regel, на каменистых сухих склонах – A. elatum Regel, A. gultschense B. Fedtsch., A. oschaninii O. Fedtsch. и A. vavilovii М. Pop. et Vved.; иногда в нижнем поясе гор на мягких склонах – A. cristophii Trautv., A. giganteum Regel, A. stipitatum Regel или здесь же, но в известняковых осыпях – A. karataviense Regel, в тени скал и деревьев – A. rosenbachianum Regel, на песках и щебнистых склонах – A. schubertii Zucc.; на мелкоземистых склонах от предгорий до среднего горного пояса – A. suworowii Regel, даже в пустынях на выходах пестроцветных пород – A. turkestanicum Regel и др. [50].

A. rosenbachianum Regel и A. giganteum Regel в основном произрастают в горных местах и долинах юго-западного Памира, встречаются на мягких склонах в среднем поясе Гиссарского хребта. Они могут расти по берегам рек, в кленовых, ореховых лесах, среди кустарников. Листья собирают весной, до начала цветения. Место среза окрашивается в фиолетовый цвет [51]. В листьях A. rosenbachianum Regel на абсолютно сухой вес содержится витамина С до 830 мг%, провитамина А – 10 мг%, углеводов – 5,3 мг%, белков – 3,9 мг%, эфирных масел – 28 мг%. В листьях A. giganteum Regel на абсолютно сухой вес содержится витамина С до 670 мг%, провитамина А – 4 мг%, углеводов – 6,5 мг%, белков – 2,6 мг%, эфирных масел – 16 мг% [52]. В сезон сбора из листьев приготавливают традиционный вегетарианский суп, который в начале варки становится оранжево-розоватым, а потом, по готовности, тёмнофиолетовым. Этими свойствами листья луков обладают благодаря содержанию каротина, следов йода, флавоноидов, эфирных масел и др. Многие едят его с чакой – национальным продуктом, являющим собой кислое молоко. Этот суп полезен при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, особенно больным, страдающим запорами.Помогает нормализовать повышенное артериальное давление, справиться с авитаминозом после зимнего периода, когда естественные природные витамины особенно в дефиците. В жару потребляют в виде охлаждённого супа [53].

В надземной зеленой части растений A. aflatunense B. Fedtsch. в фазу потребительской спелости в расчете на сырое вещество содержалось 9,9 % сухого вещества, 87 мг% витамина С, 11,7 мг/кг каротиноидов, суммы флавоноидов – 148,5 х 10^-3%, гидроксикоричных кислот – 81,6х10^-3%, хлорофилла а – 20,7х10^-3%, и хлорофилла b – 8,0х10^-3% [54]. По вкусу лук афлатунский, как и все анзуры, напоминает больше редис, чем лук. Несколько неприятный запах и вкус обусловлены наличием эфирных масел и сапонинов. Луковицы съедобны в вареном и печеном виде. Целебные свойства народами Азии известны давно, однако ввиду присутствия в нем стероидных сапонинов народная практика лечения требует определённой осторожности в применении этого лука. Ввиду малой изученности этого вида лука официальной научной медициной рекомендаций пока нет [55].

Пищевая ценность листьев A. suworowii Regel показывает, что в фазу потребительской спелости в расчете на сырое вещество содержалось 13,7% сухого вещества, 123 мг% витамина С, 14,7 мг/кг каротиноидов, суммы флавоноидов – 148,6х10^-3%, гидроксикоричных кислот – 81,3х10^-3%, хлорофилла а – 25,9х10^-3%, хлорофилла b – 10,2х10^-3 % [54].

До 54 видов лука встречается в Сибири [58], из них 28 – в условиях Алтайского края [16]. Для Дальнего Востока и Якутии описано всего 9 видов [59].

A. altaicum Pall.произрастает в высокогорных условиях на каменистых обнажениях и скалах Южного Алтая, Южной Сибири, Прибайкалье и Забайкалье до Амурской области. За пределами СНГ встречается в Монголии [60]. Выносит морозы до -50 ° С. Благодаря крупной луковице лук алтайский служит основным заменителем репчатого лука в тех районах, где суровые климатические условия и короткий вегетационный период не позволяют заниматься огородничеством. Интенсивный промысел луковиц в ареалах его распространения приводит к уничтожению вида, поэтому лук алтайский занесен в Красную Книгу Российской Федерации, Республик Алтай и Тыва [16]. Наибольшей практической значимостью для срезки зелени (основное направление использования лука алтайского) обладают рано отрастающие образцы, с продолжительным периодом от отрастания до фазы стрелкования [61].

A. pskemense В. Fedtsch. встречается на скалах и осыпях среднегорного пояса Тянь-Шаня [62]. Его используют для получения гибридных форм, устойчивых к жаре, засухе, патогенам, отличающихся высокой урожайностью [14]. Растения менее склонны к ветвлению, часто однолуковичные. Пищевая ценность лука пскемского обусловлена наличием витаминов, таких как аскорбиновая кислота, каротина и биологически активных веществ, в том числе флавоноидов и гидро-ксикоричных кислот [63].

A. oschaninii О. Fedtsch. – эндемик, распространен в среднем поясе гор Памира и Алтая. Растения, как правило, располагаются в трещинах скал или на каменистых склонах. Местное население использует листья и луковицы в пищу в свежем и консервированном виде. Ранней весной и осенью его зеленые листья являются важным источником витаминов. Листья богаты витаминами, флавоноидами и гидроксикоричными кислотами [64].

• A. x proliferum (Moench) Schrad. ex Willd. – предполагается, что это стерильный гибрид A. cepa x A.

fistulosum. На цветочной стрелке вместо цветков формируются воздушные луковицы в 1–4 яруса, с помощью которых происходит вегетативное размножение. Подземная луковица в течение вегетационного сезона делится на две. Используются листья на зелень и воздушные луковицы.

A. fistulosum L. – используется в пищу листья в качестве приправы на зелень и отбеленные основания листьев (ложный стебель). В китайской медицине популярное укрепляющее и болеутоляющее средство. В культуре в Японии и Китае выращивался на протяжении более 2000 лет, в России интенсивно разводится на Дальнем Востоке и Сибири [65]. Может произрастать как в довольно холодных регионах с морозными зимами (Сибирь), так и в условиях повышенных температур с высокой влажностью (Браззавиль, Киншаса в Центральной Африке), наиболее часто встречающаяся высота н. ур. м. – 500 м. Однако на Яве (Индонезия) произрастает на высоте около 200 м н.ур.м. [66], а в условиях культуры выдерживает высоты до 3100–3850 м н. ур. м. [67]. Дикие родственники лука батуна распространены в районах Западного Китая и некоторых соседних странах Средней Азии, и где его культивировали в течение более 2000 лет [68], здесь происходил активный формообразовательный процесс этого вида [69]. Лук батун ценят за высокую питательную ценность из-за значительного количества витаминов, макро- и микроэлементов, эфирных масел, а также флавоноидов, обладающих антиоксидантными свойствами. В странах Восточной Азии лук батун выращивают для получения листовой зеленой массы, однако основное направление культивирования этого растения – получение высокого, мясистого, сочного ложного стебля. В условиях Московской области средняя урожайность лука батуна при весеннем посеве составляет 2,4-4,6 кг/м². Зелень пригодна для транспортировки на дальние расстояния, хорошо хранится в нерегулируемых условиях [70, 71]. В последние годы на рынке стали популярны новые сорта лука-батуна разновидности японской, формирующие один ложный стебель [72], которые пригодны для уборки целого растения [73]. Такие сорта, имеющие короткий вегетационный период, значительную длину ложного стебля, прямостоячее положение и небольшое число длинных листьев, сильный аромат, могут быть альтернативой срезанному зеленому перу лука репчатого [74]. Преимуществами японской разновидности батуна являются его высокая устойчивость к низким температурам, небольшие требования к почве, высокая пищевая ценность и уникальный вкус [75]. Богат витамином С, но также содержит другие ценные соединения, такие как каротиноиды, макро- и микроэлементы, особенно Са и К, а также флавоноиды, которые являются сильными антиоксидантами [76].

• A. longicuspis Regel представляет интерес для селекции. Этот вид распространен по горным районам юго-востока Казахстана. Вид отмечен в Шу-Илейских горах, встречается редко, образуя небольшие популяции вблизи речек и ручьев [57].

• A. nutans L. – южносибирско-североказахстанский вид, распространен от верховьев Енисея на востоке и до Южного Урала в Республике Башкортостан на западе. На Южном Урале проходит западная граница его

  ареала. В западной части ареала вид повсюду редок и нуждается в охране, включен в Красную книгу Республики Башкортостан (2011) [77] (2 категория – вид, сокращающийся в численности) и Красную книгу Челябинской обл. (2005) [78] (3 категория – редкий вид). Охраняется в ряде других регионов азиатской части Российской Федерации (Курганская, Тюменская, Томская обл.) [79]. A. nutans L. включен в список приоритетных редких и исчезающих видов степной зоны РБ, нуждающихся в специальных мероприятиях для их охраны (включая интродукцию и реинтродукцию) [80]. На хребте Калбинский в Казахстанской части Алтая биологический запас надземной и подземной массы в ценопопуляции ковыльно-луково-иссопового фитоценоза колеблется от 0,94 до 1,05 кг/м². Масса листьев, пригодных для заготовки, колеблется от 0,24 до 0,32 кг/м². Общая масса товарных побегов и листьев, пригодных для изъятия, составляет 0,37-0,5 кг/м². Ориентировочная периодичность заготовки 1 раз в 4 года [81]. Имеет салатное значение, так как листья содержат витамины, минеральные соли, железо. Используют для лечения авитаминоза и малокровия. За лето делают до 5 срезок листьев на зелень при условии высокого агрофона.

• A. senescens L. в Сибири разделен на 4 вида [58]. A. austrosibiricum N. Friesen – растение высотой до 35 см, с узкими линейными листьями, которые намного короче цветоноса, и густым полушаровидным соцветием. Произрастает в каменистых степях Юго-Восточного Алтая и Тувы. A. burjaticum N. Friesen, высотой до 20 см, с узкими слегка желобчатыми листьями, равными высоте цветоноса и шаровидным густым соцветием. Произрастает на степных каменистых склонах, в остепененных сосновых лесах, на песках в Средней и Восточной Сибири. A. dahuricum Friesen имеет узкие листья, длина которых не достигает середины высоты цветоноса, и полушаровидное соцветие. Произрастает в разнотравных степях, на остепененных пойменных лугах, среди кустарников в Восточной Сибири. A. senescens s. str. L. отличается широкими, короткими, часто серповидно изогнутыми листьями, густым многоцветковым соцветием и крупными размерами. Произрастает по степным, каменистым и щебнистым склонам в Восточной Сибири. A. senescens subsp. glaucum (Regel) Dostál – растение с плоскими линейными сизыми листьями короче цветоноса и шаровидным соцветием. Этот подвид произрастает на сухих лугах, в степях, на степных каменистых склонах в Западной и Восточной Сибири. Близкородственные виды часто гибридизируют. На территории юго-восточного Забайкалья на одной особи формируется до 6,3 листьев, длина которых 18,8 см, ширина 0,4 см; наибольший коэффициент обилия A. senescens L. отмечен в луковоразнотравной степи [82].

A. schoenoprasum L. – очень распространенный вид. Широко известен как культивируемое пищевое растение. Встречается практически по всей Северной Евразии от Британии до Камчатки, а также в Северной Америке на лугах, в долинах рек, реже – на каменистых склонах [65]. Приурочен в основном к нелесным участкам с бедными минеральными почвами и достаточным увлажнением, обычен на мерзлотных грунтах, полностью отсутствует в аридных областях. Благодаря способности выдерживать низкие температуры растет в Арктических регионах до 70°N. На низких высотах растет в горных районах, например, в Северной Индии, в субальпийском и альпийском поясе, на высоте 1600–2200 м [83] и до 3300 м над ур. м. [84]. В условиях культуры выдерживает высоты до 4060 м над ур. м. [66].

В Забайкалье известно до 29 видов и подвидов луковых [85]. Во флоре Кемеровской области насчитывается 9 видов луков [86].

Флора Республики Коми включает 3 вида лука, один из которых – A. schoenoprasum L. – издавна используемый населением в качестве пищевого и лекарственного растения, произрастает по всей территории и заходит в Арктику до 75° с.ш. Два других вида – A. angulosum L. и A. strictum Schrad. – встречаются гораздо реже и занесены в Красную книгу [87].

Во флоре Башкортостана встречаются 16 видов лука, из них 7 видов ( А. delicatulum Siev. ex Schult. & Schult. f., A. flavescens Besser, A. hymenorhizum Ledeb., A. microdictyon Prokh., A. nutans L., A. obliquum L., A. praescissum Rchb.) включены в «Красную книгу Республики Башкортостан» [77]. Среди башкир самым излюбленным видом дикого лука является горный лук ( A. oreoprasum ). Не менее известен A. angulosum L. (л. углова ́ тый или мыши ́ ный чесно ́ к, «болотный лук», «сладкий лук», который имеет трубчатую форму листьев и растет в болотистой местности. Популярен у башкир A. inaequale Janka, который обычно растет по степным и песчаным склонам. A. obliquum L. также является распространенным ингредиентом в пище башкир, который произрастает в степях или на лугах Урала. Его употребляют до поздней осени [88].

Наибольшую популярность и известность среди дикорастущих луков завоевала черемша – мезофильные теневыносливые лесные виды ( A. ursinum L. и A. victorialis L.). Численность этих видов в природе резко снижается в связи с хозяйственной деятельностью в местах обитания (вырубка лесов, распашка, увеличение рекреационной нагрузки, выпас скота) и чрезмерным сбором растений в пищевых целях.

Особого внимания заслуживает A. ursinum L. Данный вид лука на Урале и в Сибири является самым крупным диким видом после A. victorialis L. Свое название получил благодаря тому, что проснувшийся после зимней спячки медведь лакомится этим луком и быстро восстанавливает свои силы. Свежие, сладкие листья черемши на вкус напоминают зелень чеснока и лука, они богаты витамином С. A. ursinum L. произрастает в Европе практически повсеместно, в том числе и в России [89]. Считается, что лук медвежий был одним из древнейших растений, используемым охотниками-собирателями. A. ursinum L. был известен ранним кельтам и древним римлянам. Диоскорид приписал растению A. ursinum L. эффект детоксикации. Король Карл Великий включил A. ursinum L. в свой свод растений, обладающих лекарственными свойствами. В настоящее время является компонентом пищевых добавок, широкодоступных на европейском рынке. Свежие листья можно есть в сыром или вареном виде, их часто добавляют в качестве специи для придания аромата в супы, клецки, ризотто, равиоли, твердые сыры. Предполагают, что высокая антиоксидантная актив- ность A. ursinum L. обусловлена высоким содержанием флавоноидов [20].

Ростки A. ursinum L., выращенные в десяти населенных пунктах восьми регионов Чеченской республики, сравнивались по качеству и антиоксидантным характеристикам. Ростки показали значительные различия в антиоксидантной активности (39,6-67,1 мг GAE на 1 г сухого вещества), титруемой кислотности (12,2-40,0 г яблочной кислоты на 1 кг сухого вещества), общем количестве растворенных сухих веществ (3,37-9,20 г/кг сухого вещества), дисахаридах (25-82 г/кг сухого вещества) и содержание селена (41-1775 мкг/кг сухого вещества). Были зарегистрированы положительная корреляция между селеном и общим количеством растворенных сухих веществ в ростках (r = 0,836; P≤0,001) и отрицательная корреляция с содержанием аскорбиновой кислоты (r = -0,867; P≤0,001). Антиоксидантная активность, содержание полифенолов и аскорбиновой кислоты в ростках были соответственно в 1,8, 1,3 и 2,0 раза выше, чем в листьях зрелых растений [90].

A. victorialis L. – ценное пищевое и витаминное растение, ресурсы которого имеют большое экономическое значение в южной части Сибири. Лук победный в ряде регионов включен в Красную книгу [91-93]. В надземной фитомассе лука победного содержится аскорбиновая кислота, эфирное масло с резким чесночным запахом, белок, лизоцим и фитонциды, обладающие сильным антибиотическим действием, много сахаров [94]. Сдерживающим фактором широкого потребления лука победного является малый срок хранения, ограничивающийся 3-5 днями. Известно два способа промышленной переработки лука победного: соление и маринование. Альтернативным путем сохранения биологически активных веществ является его замораживание и хранения до 12 месяцев при -25°С в полимерных контейнерах [95].

В Китае существует 68 видов и 6 сортов Allium L., из которых 7 видов и 2 сорта используют в качестве культуры, 49 видов и 3 сорта – в качестве дикого овоща, 11 видов – в качестве приправы и дикого овоща, 1 вид и 1 сорт – в качестве приправы [98].

В Иране встречается более 139 видов Allium L., около 30 из них эндемичны [99]. A. hirtifolium Boissier является одним из важных съедобных луков. Это эндемик Ирана растет как дикое растение в горах Загросс. С медицинской точки зрения, A. hirtifolium Boissier является важным лекарственным растением, съедобными частями которого являются листья и луковицы. A. hirtifolium Boissier вызывает аппетит и способствует укреплению пищеварительной системы. Луковица содержит до 30% сухого вещества и является очень ценным овощем для производства сухих продуктов и порошка. Порошок в Иране является как вкусная добавка или приправа для пищевых продуктов [100]. Некоторые сапонины, которые в изобилии содержатся в A. hirtifolium Boissier, могут снижать синтез холестерина и жирных кислот в ткани печени. Луковица A. hirtifolium Boissier ингибирует пролиферацию раковых клеток и используется для лечения ревматизма, поверхностных ран, камней в почках, кровяного давления и диареи [101]. Некоторые сапонины в A. hirtifolium Boissier проявляют значительные антиоксидантные и антибактериальные свойства из-за содержания флавоноидов, таких как кверцетин и соединения серы, включая диалдисульфид, ингибирующие передачу значительных бактерий, включая Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Salmonella и Escherichia coli [102].

A. macrochaetum Boiss. & Hausskn. – дикий и съедобный вид, который выращивают в Турции, Иране, Ираке и Сирии. Используют местные жители в народной медицине в качестве антибиотика и для лечения апотеции. Является одним из самых популярных съедобных видов Allium L. в Корее и северо-восточном Китае, где его употребляют в пищу в качестве овоща, а также часто собирают в России, где его чаще маринуют. Растение собирают из дикой природы для местного использования в качестве пищи и лекарственного средства, иногда его выращивают в садах и часто продают на местных продовольственных рынках.

В Тунисе свежие молодые листья и луковицы A. roseum L. употребляют в салатах и используют в качестве специи для приготовления традиционных рецептов. Помимо кулинарного применения, также используют в народной медицине для лечения головных болей и ревматизма. На Ямайке распространен A. vineale L., который добавляют в супы, салаты, мясо, рыбу, рис, макароны, сэндвич, соусы, бисквит, булочки, хлеб и другие блюда [111].

Allium ampeloprasum var. porrum – луковичное многолетнее растение, которое потребляется ежедневно. Используют для лечения воспалительных симптомов. Измельченные луковицы используют для лечения начальных стадий кашля, слизистых выделений и боли в горле. Листья и ложный стебель потребляют либо как овощ, либо как приправы во многих средиземноморских странах [112]. Как овощ, его иногда употребляют в сыром виде, но чаще варят, приправляют оливковым маслом и уксусом, жарят или смешаивают с другими ингредиентами [113].

На Кавказе насчитывается от 51 [114] до 70 [115] видов. Видовое разнообразие луков Восточного Кавказа представлено 36 видами, относящимися к 14 секциям и 4 подродам, что составляет примерно 5–7% всего разнообразия рода и 10–11% от видов известных в административных границах Российской Федерации и стран СНГ [116]. Оценивая хозяйственную значимость луков дикорастущих Кавказа А.А. Гроссгейм (1952), отнес все виды к пищевым, особенно выделив в качестве овощных A. victorialis L. A. rotundum L., A. fuscoviolaceum Fomin и др. [117].

Род Allium L. во флоре Крыма насчитывает 25 видов [118]. Количество видов периодически меняется как в результате таксономических ревизий, так и в связи с описанием новых [119] и находкой видов, ранее неизвестных с территории Крыма. В настоящее время с территории полуострова известны следующие виды лука: A. albiflorum Omelczuk, A. angulosum L., A. atrovio-laceum Boiss., A. cyrillii Ten., A. decipiens subsp. querce-torum Seregin, A. denudatum F. Delaroche, A. flavum subsp. tauricum (Rchb.) K. Richt., A. globosum M. Bieb. ex Redoute, A. guttatum Steven, A. inaequale Janka, A. jailae Vved., A. nathaliae Seregin, A. moschatum L., A. pallens L., A. paniculatum L., A. pervestitum Klokov, A. regelianum A.K. Becker, A. rotundum L., A. saxatile. s. l. M. Bieb., A. scorodoprasum L., A. siculum subsp. dioscoridis Ucria, A. sphaerocephalon L., A. victorialis L., A. vineale L. [120].

• A. scorodoprasum в естественных условиях произрастает в Южной Европе, Крыму и на Северном Кавказе. Его культивируют в Западной Европе, Китае, Корее и Японии. От чеснока рокамболь отличается менее острым вкусом, не столь резким запахом, более широкой листовой пластинкой и способностью к образованию деток, которых у чеснока не бывает [55].

На территории Республики Калмыкия, включающей Прикаспийскую низменность, в пищу используют луковицы лука каспийского ( A. caspium (Pall.) M.Bieb) [121].

A. ochotense Prokh. и A. microdictyon Prokh. широко известны как «горный чеснок» и являются популярными, экономически важными видами во многих странах, таких как Корея, Китай и Монголия. Их листья используются в качестве кулинарных гарниров и в народных лекарствах. В Корее эти два вида находятся под угрозой исчезновения из-за ущерба, нанесенного их естественной среде обитания, и поэтому необходимы программы сохранения и размножения [46].

В субтропических и тропических областях Индии и Японии встречается до 10 видов [58]. У A. tuberosum Rottler ex Spreng. съедобные части – это зеленые листья и молодые цветущие побеги, а также луковицы с высоким содержанием минеральных соединений [122, 123]. Более тонкий аромат можно получить, когда побеги с неразвитыми соцветиями отбеливают. В больших масштабах выращивают в Китае, Японии, Корее, в странах Южной Азии, Таиланде, Непале и на Филиппинах, где это оправданно ценится как овощ и лекарственное растение [124].

Заключение

Несмотря на богатое разнообразие рода Allium L., его генетические ресурсы используются еще недостаточно. Продуктивность Allium L. в природе очень низкая из-за агроэкологических вариаций и стрессовых факторов. Университеты, научно-исследовательские институты, селекционеры и фармацевтические компании должны развивать исследования в области генетических ресурсов, селекции, систем культивирования, биохимии серосодержащих соединений, изучения лекарственных средств и их влияния на различные заболевания человека. Многонациональный и комплексный экосистемный подход важен для отслеживания и понимания экологических изменений и их влияния на выращивание Allium L. Лучшее понимание нутрицевтических свойств многолетних луков пищевого направления поможет разработать более эффективную пропаганду на основе фактических данных и разработать соответствующие диетические стратегии.

Об авторах:

Анна Ивановна Кашлева – кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства зеленных культур Тимофей Михайлович Середин – кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства луковых культур

Aboutthe authors:

Alexey V. Soldatenko – Dc. Sci. (Agriculture), corresponding member of RAS, Chief Researcher,

Maria I. Ivanova – Doc. Sci. (Agriculture), Professor of the Russian Academy of Sciences, Head. Laboratory of selection and seed production of green crops,

Aleksander F. Bukharov – Doc. Sci. (Agriculture), Head of the Laboratory of Seed Science,

Anna I. Kashleva – Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher at the laboratory of selection and seed production of green crops

Timofei M. Seredin – Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher, Onion Crop Breeding and Seed Laboratory