Состав антиоксидантов в плодах Capsicum spp. для получения биофортифицированной продукции

Состав антиоксидантов в плодах Capsicum spp. для получения биофортифицированной продукции

Автор: Мамедов М.И., Пышная О.Н., Байков А.А., Пивоваров В.Ф., Джос Е.А., Матюкина А.А., Гинс М.С.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Биофортификация

Статья в выпуске: 5 т.52, 2017 года.

Бесплатный доступ

Природный потенциал накопления биологически активных соединений часто не учитывается в селекции той или иной культуры. В последние годы особое внимание уделяется селекции растений на качество продукции. Одним из самых заметных новшеств в сельскохозяйственной науке стала биофортификация - обогащение основных пищевых продуктов растениеводства необходимыми витаминами и минералами с помощью селекции. Поскольку качество продукта зависит от генотипа, климатических условий региона и агротехнических приемов, изучение и выявление особенностей накопления биологически активных компонентов в продуктовых органах становится актуальной задачей предбринговых исследований, которые определяют дальнейшее направление селекции. Нашей целью было выявление особенностей накопления антиоксидантов в продуктовых органах у различных сортов и видов Capsicum spp., выращенных в условиях недостаточной теплообеспеченности, оценка вклада термостабильных антиоксидантов в их общее количество и выделение перспективных форм с высокими показателями для получения биофортифицированной продукции. Объектом служили 4 образца перца сладкого C. annuum и 16 образцов перца острого различного эколого-географического происхождения, относящихся к видам C. annuum, C. baccatum, C. pubescens, C. chinense и C. frutescens. Исследования проводили в условиях неотапливаемых пленочных теплиц в зоне умеренного климата (Московская обл., 2015-2016 годы). Суммарное содержание антиоксидантов (ССА) определяли амперометрическим методом, количество пигментов - спектрофотометрически, содержание восстановленной формы аскорбиновой кислоты - йодометрическим методом. Количество сухого вещества оценивали методом высушивания в сушильном шкафу до постоянной абсолютно сухой массы. Наибольшая сумма пигментов была выявлена у сорта перца сладкого Шоколадный ( C. annuum ) - 0,536 мг/г, а также у сортов перца острого Пурпурный тигр ( C. annuum ) - 0,708 мг/г, Китайский фонарик ( C. baccatum ) - 0,685 мг/г, Идея ( C. annuum ) - 0,629 мг/г, Чудо Подмосковья ( C. annuum ) - 0,628 мг/г. Наибольшее количество аскорбиновой кислоты накапливали сорта перца острого Идея - 414 мг%, Рождественский букет ( C. annuum ½ С. frutescens ) - 370 мг%, Юбилейный ВНИИССОК ( C. annuum ) - 326 мг%, Огненная дева ( C. chinense ) - 301 мг%. Следует отметить, что содержание аскорбиновой кислоты не зависело от окраски плода и видовой принадлежности сорта. Среди сладких сортов перца высокое ССА имел гибрид F1 Оранжевое наслаждение ( C. annuum ). Максимальное содержание суммы антиоксидантов (мг-экв. ГК/г) среди острых форм отмечено у образцов Рождественский букет - 2,82, Огненная дева - 2,65, Идея - 2,57 и Пурпурный тигр - 2,19. Анализ зависимости содержания термостабильных антиоксидантов от общего их количества при экстракции 80 % этанолом и нагревании до 60 °С в течение 60 мин показал, что вклад неустойчивых к термическому воздействию антиоксидантов (в первую очередь аскорбиновой кислоты) в среднем составлял 16 %. Рождественский букет, Китайский фонарик, Пурпурный тигр, Огненная дева больше других исследованных образцов накапливали еще один сильнейший природный антиоксидант - капсаицин, что определяло их жгучий вкус. Содержание капсаицина у изученных образцов перца острого варьировало в пределах 1,36-9,57 мг/г сухой массы (М.И. Мамедов с соавт., 2016). Высокое содержание каротиноидов, аскорбиновой кислоты, ССА вкупе с капсаицином (острота 8-9 баллов) еще больше увеличивали суммарный антиоксидантный статус образцов.

Еще

Пигменты, каротиноиды, антиоксиданты, аскорбиновая кислота, биофортифицированная продукция

Короткий адрес: https://sciup.org/142214079

IDR: 142214079   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2017.5.1021rus

Список литературы Состав антиоксидантов в плодах Capsicum spp. для получения биофортифицированной продукции

  • Murray C.J. Rethinking DALYs. In: The global burden of disease. Global burden of disease and injury series/C.J. Murray, A.D. Lopez (eds.). Cambridge, Harvard University Press, 1996: 1-98.
  • Murray C.J., Lopez A.D. Global mortality, disability, and the contribution of risk factors: Global Burden of Disease Study. Lancet, 1997, 349(9063): 1436-1442 ( ) DOI: 10.1016/S0140-6736(96)07495-8
  • GBD 2015 DALYs and HALE Collaborators. Global, regional, and national disability-adjusted life-years (DALYs) for 315 diseases and injuries and healthy life expectancy (HALE), 1990-2015: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015. Lancet, 2016, 388(10053): 1603-1658 ( ) DOI: 10.1016/S0140-6736(16)31460-X
  • Murray C.J., Lopez A.D. Regional patterns of disability-free life expectancy and disability-adjusted life expectancy. Global Burden of Disease Study. Lancet, 1997, 349(9062): 1347-1352 ( ) DOI: 10.1016/S0140-6736(96)07494-6
  • Княжев В.А., Суханов В.П., Тутелян В.А. Правильное питание. Биодобавки, которые вам необходимы. М., 1998.
  • Guil-Guerrero J.L., Martinez-Guirado C., Rebolloso-Fuentes M., Carrique-Pérez A. Nutrient composition and antioxidant activity of 10 pepper (Capsicum annuum) varieties. Eur. Food Res. Technol., 2006, 224: 1-9 ( ) DOI: 10.1007/s00217-006-0281-5
  • Topuz A., Ozdemir F. Assessment of carotenoids. Capsaicinoids and ascorbic acid composition of some selected pepper cultivars (Capsicum annuum L.) grown in Turkey. J. Food Compos. Anal., 2007, 20: 596-602 ( ) DOI: 10.1016/j.jfca.2007.03.007
  • Marín A., Ferreres F., Tomás-Barberán F.A., Gil M.I. Characterization and quantitation of antioxidant constituents of sweet pepper (Capsicum annuum L.). J. Agr. Food Chem., 2004, 52: 3861-3869 ( ) DOI: 10.1021/jf0497915
  • Alvarez-Parrilla E., de la Rosa L.A., Amarowicz R., Shahidi F. Antioxidant activity of fresh and processed Jalapeno and Serrano peppers. J. Agr. Food Chem., 2010, 59: 163-173 ( ) DOI: 10.1021/jf103434u
  • Korkutata N.F., Kavaz A.A. Comparative study of ascorbic acid and capsaicinoids contents in red hot peppers (Capsicum annum L.) grown in Southeastern Anatolia Region. Int. J. Food Prop., 2015, 18: 725-734 ( ) DOI: 10.1080/10942912.2013.850507
  • Mózsik G., Szolcsanyi J., Rácz I. Gastroprotection induced by capsaicin in healthy human subjects. World J. Gastroenteroд., 2005, 11(33): 5180-5184.
  • Zimmer A.R., Leonardi B., Miron D., Schapoval E., Oliveira J.R., Gosmann G. Antioxidant and anti-inflammatory properties of Capsicum baccatum: from traditional use to scientific approach. J. Ethnopharmacol., 2012, 139(1): 228-233 ( ) DOI: 10.1016/j.jep.2011.11.005
  • Meghvansi M.K., Siddiqui S., Khan M.H., Gupta V.K., Vairale M.G., Gogoi H.K., Singh L. Naga chilli: a potential source of capsaicinoids with broad-spectrum ethnopharmacological applications. J. Ethnopharmacol., 2010, 132(1): 1-14 ( ) DOI: 10.1016/j.jep.2010.08.034
  • Luo X.J., Peng J., Li Y.J. Recent advances in the study on capsaicinoids and capsinoids. Eur. J. Pharmacol., 2011, 650: 1-7 ( ) DOI: 10.1016/j.ejphar.2010.09.074
  • Jeong W.Y., Jin J.S., Cho Y.A., Lee J.H., Park S., Jeong S.W., Kim Y.-H., Lim C.-S., El-Aty A.M.A., Kim G.-S., Lee S.J., Shim J.-H., Shin S.C. Determination of polyphenols in three Capsicum annuum L. (bell pepper) varieties using high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry: Their contribution to overall antioxidant and anticancer activity. Journal of Separation Science, 2011, 34: 2967-2974 ( ) DOI: 10.1002/jssc.201100524
  • Ahuja K.D., Robertson I.K., Geraghty D.P., Ball M.J. Effects of chili consumption on postprandial glucose, insulin, and energy metabolism. Am. J. Clin. Nutr., 2006, 84(1): 63-69.
  • Tundis R., Loizzo M.R., Menichini F., Bonesi M., Conforti F., Statti G., De Luca D., de Cindio B., Menichini F. Comparative study on the chemical composition, antioxidant properties and hypoglycaemic activities of two Capsicum annuum L. cultivars (Acuminatum small and Cerasiferum). Plant Food for Human Nutrition, 2011, 66(3): 261-269 ( ) DOI: 10.1007/s11130-011-0248-y
  • Chaiyasit K., Khovidhunkit W., Wittayalertpanya S. Pharmacokinetic and the effect of capsaicin in Capsicum frutescens on decreasing plasma glucose level. Journal of the Medical Association of Thailand, 2009, 92(1): 108-113.
  • Hornero-Mendez D., Minguez-Mosquera M.I. Rapid spectrophotometric determination of red and yellow isochromic fractions in paprika and red pepper oleoresins. J. Agric. Food Chem., 2001, 49: 3584-3588 ( ) DOI: 10.1021/jf010400l
  • Navarro J.M., Flores P., Garrido C., Martinez V. Changes in the contents of antioxidant compounds in pepper fruits at different ripening stages, as affected by salinity. Food Chem., 2006, 96: 66-73 ( ) DOI: 10.1016/j.foodchem.2005.01.057
  • Ismail A., Marjan Z. M., Foong C.W. Total antioxidant activity and phenolic content in selected vegetables. Food Chem., 2004, 87: 581-586 ( ) DOI: 10.1016/j.foodchem.2004.01.010
  • Zhang D., Hamauzu Y. Phenolics, ascorbic acid, carotenoids and antioxidant activity of brocolli and their changes during conventional and microwave cooking. Food Chem., 2004, 88: 503-509 ( ) DOI: 10.1016/j.foodchem.2004.01.065
  • Gahler S., Otto K., Bohm V. Alterations of vitamin C, total phenolics, and antioxidant capacity as affected by processing tomatoes to different products. J. Agric. Food Chem., 2003, 51: 7962-7968 ( ) DOI: 10.1021/jf034743q
  • Turkmen N., Sari F., Velioglu Y.S. The effect of cooking methods on total phenolics and antioxidant activity of selected green vegetables. Food Chem., 2005, 93: 713-718 ( ) DOI: 10.1016/j.foodchem.2004.12.038
  • Гинс М.С., Гинс В.К., Байков А.А., Романова Е.В., Кононков П.Ф., Торрес М.К., Лапо О.А. Методика анализа суммарного содержания антиоксидантов в листовых и листостебельных овощных культурах. М., 2013.
  • Deepa N., Kaur C., Singh B., Kapoor H. Antioxidant activity in some red sweet pepper cultivars. J. Food Compos. Anal., 2006, 19: 572-578 ( ) DOI: 10.1016/j.jfca.2005.03.005
  • Zhuang Y., Chen L., Sun L., Cao J. Bioactive characteristics and antioxidant activities of nine peppers. J. Funct. Foods, 2012, 4: 331-338 ( ) DOI: 10.1016/j.jff.2012.01.001
  • Fox A.J., Del Pozo D., Lee J.H., Sargent S.A., Talcott S.T. Ripening-induced chemical and antioxidant changes in bell peppers as affected by harvest maturity and postharvest ethylene exposure. HortScience, 2005, 40(3): 732-736.
  • Сапожникова Е.В., Дорофеева Л.С. Определение содержания аскорбиновой кислоты в окрашенных растительных экстрактах йодометрическим методом. Консервная и овощесушильная промышленность, 1966, 5: 29-31.
  • Ong A.S.H., Tee E.S. Natural sources of carotenoids from plants and oils. Methods Enzymol., 1992, 213: 142-167 ( ) DOI: 10.1016/0076-6879(92)13118-H
  • Yu B.P. Cellular defenses against damage from reactive oxygen species. Physiol. Rev., 1994, 74: 139-162.
  • Мамедов М.И., Пышная О.Н., Джос Е.А., Надежкин С.М., Голубкина Н.А., Матюкина А.А. Морфологические и биохимические особенности различных видов перца (Capsicum chinense, C. frutescens, C. baccatum и C. pubescens) в условиях зоны умеренного климата. Нива Поволжья, 2016, 3(40): 60-67.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp