Содержание органических кислот и каротиноидов в плодах рябины (Sorbus)

Никифорова Анастасия Геннадьевна студентка 5-го курса, специальность 33.05.01 Фармация, Марийский государственный университет 424000, Россия, республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, площадь Ленина, 1 Nikiforova Anastasiya Gennad'evna 5th year student, specialty 33.05.01 Pharmacy, Mari State University 424000, Russia, Mari El Republic, Yoshkar-Ola, Lenin Square, 1 boston.nik111@gmail.com Скочилова Елена Анатольевна ORCID: 0000-0002-4553-508X кандидат биологических наук доцент, кафедра экологии, Марийский государственный университет 424000, Россия, республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, площадь Ленина, 1 Skochilova Elena Anatol'evna PhD in Biology Associate Professor, Department of Ecology, Mari State University 424000, Russia, Mari El Republic, Yoshkar-Ola, Lenin Square, 1 skochilova@inbox.ru

Мухаметова Светлана Валерьевна ORCID: 0000-0001-7892-6450 кандидат сельскохозяйственных наук доцент, кафедра садово-паркового строительства, ботаники и дендрологии, Поволжский государственный технологический университет 424000, Россия, республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3, ауд. 245 Mukhametova Svetlana Valer'evna PhD in Agriculture Associate Professor at the Department of Garden and Park Design, Botany and Dendrology of Volga State University of Technology 424000, Russia, Mari El Republic , Yoshkar-Ola, Lenin Square, 3, aud. 245 MuhametovaSV@volgatech.net Другие публикации этого автора

Интерес к биологически активным веществам в качестве пищевых добавок с каждым годом повышается ввиду большего влияния на организм человека по сравнению с веществами химического происхождения, плохой усваиваемостью последних и возникновением многочисленных побочных эффектов. Поэтому актуальность изучения новых видов и сортов растений, содержащих важные для организма биологически активные вещества, остаётся основной задачей фармакогнозии.

Рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia L.) из семейства Розовые (Rosaceae) является одной из самых распространённых растений, произрастающих в нашей стране, так как не прихотлива и морозоустойчива. Рябина обыкновенная является единственным фармакопейным видом рода, произрастает в европейской и сибирской части России, в горных районах Кавказа и Крыма. Лекарственным растительным сырьем являются плоды. В медицине плоды рябины используют в качестве поливитаминного, диуретического, общеукрепляющего средства. Фармакологически активные вещества снижают холестерин, способствуют повышению прочности сосудов, повышают иммунитет, а также снижают окислительные процессы в организме. Плоды круглые, яблокоообразные с остающейся чашечкой оранжевого или красного цвета. Плоды рябины стандартизируют по содержанию органических кислот, также они содержат каротин, криптоксантин, дубильные вещества, витамины, флавоноиды, пектиновые вещества, тритерпеновые соединения (кислоту урсоловую, олеаноловую), эфирные вещества и др. Как лекарственные средства используют плоды рябины в виде сиропов, отваров и витаминных сборов ^[1]. Плоды рябины могут быть применены в качестве экономически эффективных природных антиоксидантов вместо синтетических. Гибриды рябины обладает превосходными вкусовыми характеристиками и обладают более крупными плодами по сравнению с обыкновенной рябиной ^[2].

Целью работы являлось определение количественного содержания суммы органических кислот и каротиноидов в плодах рябины обыкновенной и ее сортов.

Объектами исследования стали Р. обыкновенная и 4 сорта ‘Бурка’, ‘Гранатная’, ‘Алая Крупная’, ‘Титан’ из коллекции Ботанического сада-института Поволжского государственного технологического университета (г. Йошкар-Ола, Республика Марий Эл). Плоды данных сортов являются крупными, особенно у сорта ‘Алая крупная’. По происхождению сорта являются гибридами Р. обыкновенной: ‘Гранатная’ – с боярышником, ‘Бурка’ – с сорбаронией, ‘Алая Крупная’ – с рябиной моравской, ‘Титан’ – с грушей и краснолистной яблоней ^{[3, 4]}. ‘Алая крупная’ – сорт селекции Всероссийского научно-исследовательского института селекции плодовых культур. Получен от опыления цветков Р. обыкновенной смесью пыльцы моравской рябины и груши. Плоды шаровидные, ало-красные, массой 2–3 г. Мякоть сочная, с горечью. ‘Бурка’ – сорт селекции И.В. Мичурина. Происходит от скрещивания Р. обыкновенной с аронией черноплодной. Плоды шаровидные, красно-бурые, массой 0,6–1,0 г. Мякоть терпковатая, без горечи. ‘Гранатная’ – сорт селекции И.В. Мичурина. Получен от опыления цветков Р. обыкновенной пыльцой боярышника кроваво-красного. Плоды шаровидные, граненые, бордовые, массой 1,0–1,6 г. Мякоть желтая, терпковатая, без горечи. ‘Титан’ – сорт селекции И.В. Мичурина. Происходит, возможно, от сорта ‘Бурка’. Плоды шаровидные, слегка граненые, бордовые, с восковым налетом, массой 1,0–1,6 г. Мякоть желтая, терпковатая, без горечи. По морфологическим признакам очень схож с сортом ‘Гранатная’ ^[5].

Исследования проведены в 2019 году. Плоды собирали во второй декаде сентября с освещенной стороны растений и высушивали в электрической сушилке для овощей и фруктов «Ветерок». Содержание влаги в плодах определяли весовым способом согласно ОФС.1.5.3.0007.15 «Определение влажности лекарственного растительного сырья и лекарственных препаратов». Исследование по содержанию суммы каротиноидов в перерасчете на бета-каротин проводили спектрофотометрическим методом. В качестве раствора сравнения использовали гексан. Для определения суммы органических кислот в пересчете на яблочную кислоту в плодах рябины использовали титриметрический метод по ФС.2.5.0093.18. В качестве титранта использовали 0,1 М раствор натрия гидроксида ^[6]. Полученные данные идентифицировали с применением программы Statistica 6.0. Достоверность различия оценивали по распределению Стьюдента на доверительном уровне 95 %.

Согласно требованиям общей фармакопейной статьи «Определение влажности в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах», влажность плодов рябины не должна превышать 18 % ^[6]. Результаты исследований по влажности представлены на рисунке 1. Содержание влаги в плодах изученных рябин варьировало от 0,49 до 0,60 %, что находится в пределах допустимого значения. По данным значениям между сортами статистически значимой разницы не обнаружено.

Рис. 1 Влажность плодов рябины, %

Органические кислоты – это биологически активные вещества, находящиеся в растениях в виде солей, эфиров или в свободном виде. В растениях они обладают бактериостатическим действием, также поддерживают кислотно-основной баланс ^[1]. В плодах преобладают свободные органические кислоты ^{[1, 7]}. Основным источником общих органических кислот в плодах рябины является яблочная кислота ^[2]. Кроме того, в плодах рябины содержатся аскорбиновая, винная, лимонная, сорбиновая, янтарная кислоты. Качественный состав органических кислот в плодах претерпевает значительные изменения по мере их формирования и созревания, наиболее разнообразный состав отмечен в период биологической зрелости ^[5]. В организме человека кислоты участвуют в обмене веществ и поддержании кислотно-щелочного равновесия крови и других физиологических жидкостей, подавляют процессы брожения в кишечнике и способствуют нормальному пищеварению ^[7].

Содержание органических кислот в пересчете на яблочную кислоту в плодах рябины представлено на рисунке 2. Сумма органических кислот в пересчете на яблочную кислоту согласно ФС.2.5.0093.18 должна быть не менее 3,2 % ^[6]. По нашим данным, содержание суммы органических кислот в плодах Р. обыкновенной составляет 3,25 %. Наибольшее количество органических кислот обнаружено в плодах рябины сорта ‘Титан’ и ‘Бурка’ (3,93 % и 3,92 % соответственно). В плодах сорта ‘Гранатная’ также обнаружено большое количество органических кислот (3,71 %), но меньше, чем у выше перечисленных сортов. Самое низкое содержание изученных соединений выявлено в плодах сорта ‘Алая Крупная’ (3,06 %). По данному показателю между сортами ‘Титан’, ‘Бурка’ и ‘Гранатная’ статистически значимой разницы не обнаружено. Также достоверной разницы не выявлено между рябиной обыкновенной и сортом ‘Алая Крупная’.

Рис. 2 Содержание органических кислот в пересчете на яблочную кислоту в плодах рябины, %

На количественное содержание органических кислот в растениях оказывают влияние такие факторы, как видовая и сортовая специфичность, время сбора, географическое расположение места сбора, степень зрелости плодов, температура и т.д. ^[7]. По данным Е.В. Сергуновой и соавторов ^[8], в Москве содержание суммы органических кислот в плодах Р. обыкновенной составило 3,35 %, что сопоставимо с нашими результатами. В Южном Федеральном округе значение данного показателя составило 3,63 %, что несколько больше, чем в нашем исследовании ^[9]. В плодах Р. обыкновенной в Дагестанских популяциях сумма органических кислот составила 5,9 % ^[7]. По данным В.Ю. Жилкиной и соавторов, сумма органических кислот в плодах промышленных образцов Р. обыкновенной составила 3,78 % ^[10]. В условиях урбосреды г. Оренбурга количество органических кислот в плодах данного вида рябины составило 1,87–3,76 %, а в Ботаническом саду ОГУ – 3,3 %, что соотносится с полученными нами данными ^[11]. Исследование Р.Г. Абдуллиной и др. ^[12] в г. Уфе установило, что содержание суммы органических кислот в плодах Р. обыкновенной составляет 4,52 %, сорта ‘Гранатная’ – 5,22 %, что также выше, чем в наших исследованиях. Известно, что жаркая и сухая погода в период созревания плодов рябины ингибирует биосинтез органических кислот ^[13]. Возможно, низкое содержание данных соединений в нашем исследовании обусловлено погодными условиями. В работе В.Н. Меженского ^[5] приведено содержание органических кислот в плодах мичуринских гибридов 0,8–2,4 %, что ниже значений, полученных в нашем исследовании.

Основным компонентом каротиноидов в рябине является бета-каротин ^{[2, 14]}, на его долю приходится 50–85 % всех каротиноидов ^[5]. Употребление продуктов, богатых каротиноидами, снижает уровень сердечно-сосудистых, раковых заболеваний, катаракты, а также заболеваний, связанных со снижением иммунитета. Пигмент бета-каротин является антиоксидантом, связывает и выводит радикалы, укрепляет иммунитет, снижает риск заражения бактериальными и инфекционными заболеваниями, смягчает действие вредной среды на здоровье человека, кроме того, укрепляет нервную систему и способствует устойчивости в стрессовых ситуациях ^[15]. Бета-каротин является предшественником витамина А. Содержание бета-каротина в плодах рябины в условиях Ботанического сада-института ПГТУ представлено на рисунке 3.

Рис. 3 Содержание каротиноидов в расчете на бета-каротин в плодах рябины, мг%

Наибольшее количество бета-каротина содержится в плодах сорта ‘Титан’ (5,60 мг%) и ‘Алая Крупная’ (5,03 мг%). В плодах сорта ‘Бурка’ его содержание составило 4,81 мг%. Наименьшее количество данного соединения обнаружено в плодах рябины обыкновенной (3,25 мг%) и сорта ‘Гранатная’ (3,09 мг%).

Рисунок – Общий вид сортов рябины: а) ‘Титан’, б) ‘Алая Крупная’

По данным А.А. Богачёва и др. ^[16], содержание бета-каротина в плодах рябины обыкновенной, культивируемой в Пензенской, Тамбовской, Московской областях и Республике Мордовия, варьировало от 6 до 8 мг%. Исследования С.А. Стрельциной и соавторов ^[4] установили содержание бета-каротина в плодах сортовых рябин в условиях северо-западной зоны России: ‘Бурка’ – 1,77 мг%, ‘Алая Крупная’ – 1,82 мг%, ‘Титан’ – 2,22 мг%, рябины обыкновенной – 2,74 мг%, что значительно меньше полученных нами значений. В исследованиях Zymone etc. ^[2] в условиях Литвы наибольшим содержанием бета-каротина характеризовалась ‘Алая Крупная’ (445 мкг/г) и ‘Гранатная’ (361 мкг/г), а ‘Бурка’ и ‘Титан’ накапливали меньшее количество данного соединения (соответственно 150 и 100 мкг/г). Более высокие значения бета-каротина, указанные в данном исследовании, вероятно, связаны с отличиями в методике, а также более мягкими климатическими условиями региона. Mikulic-Petkovsek и соавторы ^[17] в условиях Словении указывают на высокое количество общих каротиноидов у сорта ‘Бурка’ (85,1 мг/кг). В ботаническом саду г. Уфы Р.Г. Абдуллина и соавторы ^[18] установили, что плоды культиваров рябины характеризуются более высоким содержанием каротиноидов по сравнению с Р. обыкновенной, что частично согласуется с полученными нами результатами: плоды большинства сортов превышают плоды Р. обыкновенной по содержанию изучаемых соединений. Авторы Kampuss etc. в Латвии ^[19] выделили сорт ‘Гранатная’ с наибольшим содержанием каротиноидов в плодах (13,04 мг%), сорт ‘Алая Крупная’ содержал в плодах 9,24 мг% изученных соединений, Р. обыкновенная – 9,52 мг%. В исследованиях Bronislavas et al. в Литве ^[20] было отмечено наибольшее содержание каротиноидов у сорта ‘Алая Крупная’. Кроме того, данные авторы установили, что в процессе созревания плодов рябины количество каротиноидов увеличивалось и было максимальным в середине сентября, в то время как содержание органических кислот было наиболее высоким в середине августа и впоследствии снижалось.

Таким образом, наибольшее количество суммы органических кислот обнаружено в плодах сортов ‘Титан’ и ‘Бурка’, а каротиноидов – в плодах сортов ‘Титан’ и ‘Алая крупная’. Содержание изученных биологически активных веществ в сортах выше, чем в фармакопейном виде Р. обыкновенная. Однако, в плодах данной рябины, произрастающей в Ботаническом саду-институте ПГТУ, содержание суммы органических кислот и каротиноидов ниже, чем у рябины в других регионах. Плоды сорта ‘Титан’ являются наиболее перспективными в использовании в качестве источников биологически активных соединений.

Просто выделите и скопируйте ссылку на эту статью в буфер обмена. Вы можете также попробовать найти похожие статьи