Н.И. Савельев - 1, А.Н. Юшков - 1, М.Ю. Акимов - 2, Н.В. Борзых - 2, А.М. Миронов - 1, А.В. Хожайнов - 1

1 - ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина», г. Мичуринск, Россия

2 - МУ «Дирекция по реализации программы развития г. Мичуринска как наукограда РФ», г. Мичуринск, Россия

Введение

В последние годы отечественные и зарубежные исследователи все чаще связывают развитие у человека многих заболеваний, в том числе таких опасных, как сердечно-сосудистые, онкологические, диабет и др., с образованием в организме избыточного количества активных форм кислорода [2, 6, 13, 14, 19, 22, 23, 24] . Они представляют собой как свободнорадикальные частицы - супероксидный анион-радикал, гидропероксидный радикал, гидроксил радикал, так и нейтральные молекулы -пероксид водорода, синглетный кислород [6, 8]. Предполагается, что усиление образования активных форм кислорода является неспецифической реакцией живых организмов на действие биотических и абиотических стрессоров и имеет отношение к запуску защитных реакций [4]. Однако естественная антиоксидантная система зачастую не справляется с постоянно возрастающим воздействием широкого спектра негативных факторов (ультрафиолетовое и электромагнитное излучение, химическое загрязнение окружающей среды, использование в пищу продуктов с высоким содержанием жиров животного происхождения и легкоусвояемых углеводов, искусственных химических агентов (консервантов, загустителей, красителей, ароматизаторов и др.)), что приводит к  существенному  ее  дисбалансу  и,  как  следствие,  к  окислительному  повреждению биополимеров клеток.

Для нейтрализации вредного воздействия свободных радикалов рекомендуется регулярно  употреблять определенные  пищевые продукты и напитки, лекарственные препараты, биологически активные добавки, обладающие антиоксидантной активностью [7, 18]. К настоящему времени получены определенные сведения по антиоксидантной ценности   отдельных   групп   продуктов   растительного   происхождения,   в   том   числе яблоках [5, 12, 19, 20,21, 22, 25]. Однако отдельные сорта изучены в этом отношении недостаточно. В этой связи целью исследований являлась оценка сортов и форм яблони по содержанию в плодах ряда природных антиоксидантов и общей антиоксидантной активности и выделение наиболее ценных из них для употребления в свежем виде и переработки.

Место проведения, объекты исследования

Работа выполнена в 2008-2010 гг. во Всероссийском научно-исследовательском институте генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина совместно с лабораторией коллективного пользования Мичуринска-наукограда. Объектами исследования были более 40 форм яблони отечественной и зарубежной селекции.

Методика исследования

Содержание биологически активных веществ в плодах определяли в период потребительской зрелости, согласно ГОСТу, общепринятыми методами, в соответствии с «Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур», Орел, 1999 г.; «Методами биохимического исследования растений» под ред. Ермакова А.И., ЛенингрДадл,я 1 9о8п7р ег д. еления антиоксидантной активности использовался жидкостный хроматограф с амперометрическим детектором «ЦветЯуза-01-АА», который позволяет проводить прямые количественные измерения антиоксидантной активности исследуемых проб [16, 17]. Плоды оценивались по содержанию биологически активных веществ восстанавливающего характера в пересчете на флавоноид кверцетин, принятый в качестве стандарта.

Результаты исследований

Основные природные антиоксиданты — флавоноиды, ароматические гидрооксикислоты, антоцианы, витамины С и Е, каротиноиды и др. [9, 19]. На основе проведенных исследований установлены значительные различия по содержанию в плодах изученных форм яблони витамина С. Его содержание варьировало от 6,2 мг/100 г (Алтайское багряное) до 43,1мг/100 г (M. orientalis). Высокой С-витаминностью обладали также сорта яблони Анисик омский, Аленушка, Горноалтайское, Успенское, Пасхальное, Ренет Черненко, Мартовское, Казачка кубанская. Их плоды содержали 21,1-35,2 мг/100 г аскорбиновой кислоты. Содержание аскорбиновой кислоты у сортов Антоновка обыкновенная, Алтайское нарядное, Барвинок, Былина, Болотовское, Богатырь, Керр, Китайка анисовая, Китайка санинская, Комсомолец, Память есаулу, Рождественское, Синап орловский, Фрегат, Флагман и др. находилось в пределах от 10 до 20 мг/100г. Мало витамина С накапливалось в плодах сортов Подснежник, Старт, Пепин шафранный, Алые паруса, Уральское наливное (7,9-9,7 мг/1П0л0о гд)ы. яблони являются также ценным источником Р-активных соединений (группа соединений фенольного происхождения, включающая в себя катехины, антоцианы, лейкоантоцианы, флавоновые гликозиды, хлорогеновую кислоту и др.), которые влияют на проницаемость и эластичность капиллярных сосудов, способствуют выведению из организма человека вредных веществ и обладают антивирусными и антимикробными свойствами [1, 3, 10, 11].

На основе проведенных исследований установлены значительные различия по содержанию в плодах Р-активных катехинов. Их содержание в плодах изученных форм яблони варьировало от 40 мг/100 г (Керр) до 328 мг/100 г (Мартовское). Относительно высоким уровнем накопления Р-активных веществ (от 200 до 300 мг/100 г) характеризовались также сорта и формы Анисик омский, Тамбовское, Жигулевское, Мелба, Успенское. Сорта Лобо, Звездочка, Флагман, Фрегат, Болотовское, Свежесть, Старт, Строевское и др. характеризовались средним уровнем содержания веществ с Р-витаминной активностью (от 100 до 200 мг/100 г). В эту же группу вошли и большинство изученных мелкоплодных форм (Алтайское багряное, Алтайское нарядное, Алые паруса, Горноалтайское, Керр, Китайка санинская, M. orientalis и др.). Низкий уровень анализируемого показателя (менее 100 мг/100 г) отмечен у форм Аленушка, Китайка анисовая, Комсомолец, Уральское наливное и др.

Многие из изученных сортов яблони обладали сравнительно высокой общей антиоксидантной активностью, превосходящей такие витаминные культуры, как черная смородина, земляника, малина [15].

Из мелкоплодных форм относительно много (более 250 мг/100 г) антиоксидантов накапливалось в плодах форм Анисик омский, M. orientalis, Горноалтайское, Уральское наливное (табл.).

Таблица - Распределение исходных форм яблони и груши по общей антиоксидантной активности плодов

Высоким содержанием антиоксидантов отличались сорта Строевское, Старт, Мелба  (627,0-773,3 мг/100 г). В группу с высокой активностью (более 500 мг/100 г) также вошли Мартовское, Былина, Мечта, Курнаковское, Летнее алое, Свежесть, Элита 25-10. Несколько ниже (301–500 мг/100 г) была антиоксидантная активность у сортов яблони Жигулевское, Кандиль орловский, Болотовское, Успенское, Веньяминовское, Синап орловский, Фрегат.

Выводы

На основании проведенных исследований оценено содержание некоторых антиоксидантов и общая антиоксидантная активность в плодах различных сортов и форм яблони. Наибольшую антиоксидантную активность в сочетании с повышенным содержанием биологически активных веществ проявляют сорта яблони Строевское, Мартовское. Из мелкоплодных форм на относительно высоком уровне сочетались данные показатели у форм Анисик омский и M. orientalis.

Литература

1.    Вигоров, Л. И. Сад лечебных культур / Л. И. Вигоров. – Свердловск, 1976. – 172 с.
2.    Владимиров, Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты / Ю.А. Владимиров // Вестник РАМН.– 1998.– №7.– С.43-51.
3.    Запрометов, М. Н. Основы биохимии фенольных соединений / М.Н. Запрометов. – М.: Высш. шк., 1974. – 212 с.
4.    Колупаев, Ю. Е. Активные формы кислорода в растениях при действии стрессоров: образование и возможные функции / Ю. Е. Колупаев // Вестник Харковского национального аграрного университета.– 2007.– Вып. 3 (12),     С. 6-26.
5.    Лубсандоржиева, П.Б. Содержание биологически активных веществ в некоторых растениях Забайкалья и их антиоксидантная активность / П.Б. Лубсандоржиева // Химия растительного сырья. – 2009. – №3. – С. 133–137.
6.    Мерзляк, М.Н. Активированный кислород и жизнедеятельность растений / М.Н. Мерзляк // Соросовский образовательный журнал.– 1999.– №9.– С. 20-26.
7.    Пат. 2238554 Российская Федерация, МПК7Способ определения суммарной антиоксидантной активности биологически активных веществ [Текст]. / Пахомов В.П., Яшин Я.И., Яшин А.Я., Багирова В.Л., Арзамасцев А.П., Кукес В.Г., Ших Е.В.; патентообладатель Закрытое акционерное общество «АП Химавтоматика» Проблемная лаборатория по разработке, изучению, внедрению, производству и маркетингу лекарственных средств РАМН. – №2003123072/15 ; опубл. 20.10.2004.
8.    Прида, А.И. Природные антиоксиданты полифенольной природы (Антирадикальные свойства и перспективы использования) /А.И. Прида, Р.И. Иванова // Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки.– 2004.– №2.– С. 76–78.
9.    Рациональное питание. Рекомендуемые уровни потребления пищевых продуктов и
биологически активных веществ. Методика. Утверждена главным государственным санитарным
врачом РФ Г.Г. Онищенко 2 июля 2004 года / www.businesspravo.ru
10.    Самородова-Бианки, Г.Б. Плоды и ягоды как ценный источник веществ, повышающих устойчивость организма человека к экстремальным факторам / Г. Б. Самородова-Бианки, С.А. Стрельцина, Н. А. Здоренко // Науч.-техн. бюл. ВИР. – 1992. – Вып. 229. – С. 65-68.
11.    Седов, Е. Н. Селекция яблони на улучшение химического состава плодов / Е. Н. Седов, З. А. Седова. – Орел: Приок. кн. изд-во; Орлов.отд., 1982. – 119 с.
12.    Храпко, Н. В. Определение интегральной антиоксидантной способности растительного сырья и пищевых продуктов: Автореф. дис…. канд. хим. наук / Краснодар, 2006. – 24 с. 13. Эмануэль, Н.М. Ингибиторы радикальных процессов (антиоксиданты) и возможности продления жизни. Геронтология и гериатрия. – Киев, 1979. – С. 118-127.
14.    Эмануэль, Н.М. Антиоксиданты в пролонгировании жизни // Биология старения / Отв. ред. В.В. Фролькис.– Л.: Наука, 1982.– С. 569-585.
15.    Юшков, А.Н. Антиоксидантная активность и биохимический состав ягодных культур / А.Н. Юшков, Н.И. Савельев, М.Ю. Акимов, А.В. Миронов, Н.В. Борзых, Е.В. Жбанова, А.В. Хожайнов, О. М. Акимова // Достижения науки и техники АПК. – 2010.– №8. – С. 5-6.
16.    Яшин, А.Я. Определение содержания природных антиоксидантов в пищевых продуктах и БАДах / А.Я. Яшин, Н.И. Черноусова // Пищевая промышленность. – 2007. – №5. – С. 28–30. 17. Яшин, А.Я. Инжекционно-проточная система с амперометрическим детектором для селективного определения антиоксидантов в пищевых продуктах и напитках // Рос.хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева).– 2008.– Т. LII, № 2.
18. Яшин, А.Я. Новый прибор «ЦветЯуза-01-АА» для определения суммарного содержания антиоксидантов в пищевых продуктах, БАДах / А.Я. Яшин // Мир измерений. – 2008. – № 2.
19.    Яшин, Я.И. Природные антиоксиданты – надежная защита человека от опасных болезней и старения / Я. И. Яшин, В.Ю. Рыжнев, А.Я Яшин, Н.И. Черноусова. – М.: Транслит, 2009.
20.    Becker E.M., Nissen L.R., Skibsted L.H. Antioxidant evaluation protocols: food quality or health effects // Eur. Food Res. and Technol. – 2004. – Vol. 219, N 6. – P. 561-571.
21.    D'Abrosca B., Foirentino A., Monaco P., Oriano P., Pacifico S. Annurcoic acid: a new antioxidant ursanetriterpene from fruits of cv. Annurca apple. // Food Chemistry. – 2006. – Vol. 98, N 2. –   P. 285-290.
22.    Eberhardt M.V., Lee C.Y., Liu R.H.: Antioxidant and anticancer activities of fresh apples. – Nature, 405: 2000. – P. 903-904.
23.    Miwa S., Beckman K.B., Muller F.L. Oxidative stress in aging: from model systems to human diseases. – Totowa: Humana Press, 2008. – 320 p.
24.    Oszmiaсski J., Wojdyіo A. Effects of blackcurrant and apple mash blending on the phenolics contents, antioxidant Capacity, and color of juices // Czech J. Food Sci. – 2009.– Vol. 27, N. 5.–P. 338-351.
25.     antioxidant-of-food.bessmertie.ru


Источник - ВЕСТНИК МИЧУРИНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА, научно-производственный журнал, 2010, № 2,  Печатная версия.