Характеристика генетической коллекции сортов земляники (Fragaria × ananassa Duch.) по компонентам антиоксидантного комплекса плодов

Актуальность. Показатели качества плодов земляники, их технологические и лечебно-профилактические свойства во многом обусловливаются химическим составом. При создании новых сортов необходимо выявление источников высокого уровня накопления макро- и микронутриентов в плодах.

Материалы и методы. Объектами исследований являлись плоды земляники полиморфной генетической коллекции, собранной в лаборатории частной генетики и селекции Федерального научного центра имени И.В. Мичурина и включающей созданные в учреждении сорта, элитные и отборные формы, а также интродуцированные сорта отечественной и зарубежной селекции. Изучение показателей химического состава (содержание витамина С, антоцианов) осуществлялось на приборно-аналитической базе лаборатории биохимии и пищевых технологий согласно стандартным методикам. Исследования проводились в период 1994–2020 гг.

Результаты и выводы. Определены диапазоны изменчивости накопления основных компонентов антиоксидантного комплекса в плодах земляники в условиях Центрально-Черноземного региона (Мичуринск): аскорбиновой кислоты – 30,1–102,3 мг/100 г; антоцианов – 3,6–124,5 мг/100 г. Проведено ранжирование сортов по рассматриваемым химическим  компонентам.  Большинство  исследованных  сортов  (85,6%)  отнесено  в группу  «среднее  содержание витамина С»,  от  50,1–90,0 мг/100 г.  Основная  масса  (85,6%)  исследованных  сортов  накапливала  антоцианы  до 70,0 мг/100 г. Выделены ценные источники высокого накопления: витамина С (выше 90,1 мг/100 г) –‘Кокинская заря’, ‘Лировидная’, ‘Сударушка’, ‘Zephyr’; антоцианов (выше 90,1 мг/100 г) – ‘Алена’, ‘Источник’, ‘Памяти Зубова’, ‘Привлекательная’, ‘Рубиновый кулон’, ‘Торпеда’, ‘Фейерверк’, эл. с. 56-5 («Рубиновый каскад»). Выделенные сорта представляют интерес как для потребления свежих плодов в качестве высоковитаминной продукции, так и в качестве исходного материала при создании генотипов с улучшенным химическим составом.

1. Акимов М.Ю., Жбанова Е.В., Макаров В.Н., Перова И.Б., Шевякова Л.В., Вржесинская О.А. и др. Пищевая ценность плодов перспективных сортов земляники. Вопросы питания. 2019;88(2):64-72. DOI: 10.24411/0042-8833-2019-10019

2. Commission Directive 2008/100/EC of 28 October 2008 amending Council Directive 90/496/EEC on nutrition labelling for foodstuffs as regards recommended daily allowance, energy conversion factors and definitions. Official Journal of the European Union. 2008;1/285:9-12. Available from: https://www.fsai.ie/uploadedFiles/Dir2008_100.pdf [accessed Dec. 12, 2021].

3. Cordenunsi B.R., Oliveira do Nascimento J.R., Genovese M.I., Lajolo F.M. Influence of cultivar on quality parameters and chemical composition of strawberry fruits grown in Brazil. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2002;50(9):2581-2586. DOI: 10.1021/jf011421i

4. Da Silva F.L., Escribano-Bailón M.T., Pérez Alonso J.J., Rivas-Gonzalo J.C., Santos-Buelga C. Anthocyanin pigments in strawberry. LWT – Food Science and Technology. 2007;40(2):374-382. DOI: 10.1016/j.lwt.2005.09.018

5. Da Silva Pinto M., Lajolo F.M., Genovese M.I. Bioactive compounds and quantification of total ellagic acid in strawberries (Fragaria × ananassa Duch.). Food Chemistry. 2007;107(4):1629-1635. DOI: 10.1016/j.food-chem.2007.10.038

6. Diamanti J., Battino M., Mezzetti B. Breeding for fruit nutritional and nutraceutical quality. In: M.A. Jenks P.J. Bebeli (eds). Breeding for Fruit Quality. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc.; 2011. p.61-79. DOI: 10.1002/9780470959350

7. Dzhanfezova T., Barba-Espín G., Müller R., Joernsgaard B., Hegelund J.N., Madsen B. et al. Anthocyanin profile, antioxidant activity and total phenolic content of a strawberry (Fragaria × ananassa Duch.) genetic resource collection. Food Bioscience. 2020;36:100620. DOI: 10.1016/j.fbio.2020.100620

8. Методы биохимического исследования растений / под ред. А.И. Ермакова. Ленинград; 1987.

9. FAOSTAT. Food and Agriculture Organization of the United Nations: [site]. Available from: https://www.fao.org/faostat/en

10. FruitNews: [site]. URL: https://fruitnews.ru/analytics/49610-indexbox-mirovoj-rynok-zemlyaniki-vstoimostnom-vyrazhenii-dostig-15-9-mlrd.html [дата обращения 12.02.2021].

11. Garzón G.A., Wrolstad R.E. Comparison of the stability of pelargonidin-based anthocyanins in strawberry juice and concentrate. Journal of Food Science. 2020;67(4):1288-1299. DOI: 10.1111/j.1365-2621.2002.tb10277.x

12. Giampieri F., Tulipani S., Alvarez-Suarez J.M., Quiles J.L., Mezzetti B., Battino M. The strawberry: composition, nutritional quality, and impact on human health. Nutrition. 2012;28(1):9-19. DOI: 10.1016/j.nut.2011.08.009

13. Hossain A., Begum P., Zannat S., Rahman M.H., Ahsan M., Islam S.N. Nutrient composition of strawberry genotypes cultivated in a horticulture farm. Food Chemistry. 2016;199:648-652. DOI: 10.1016/j.foodchem.2015.12.056

14. Kevers C, Falkowski M., Tabart J., Defraigne J.O., Dommes J., Pincemail J. Evolution of antioxidant capacity during storage of selected fruits and vegetables. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2007;55(21):8596-603. DOI: 10.1021/jf071736j

15. Куликов И.М., Айтжанова С.Д., Андронова Н.В., Борисова А.А., Тумаева Т.А. Модель промышленного сорта земляники садовой для условий средней полосы России. Садоводство и виноградарство. 2020;(3):5-10. DOI: 10.31676/0235-2591-2020-3-5-10

16. Лукъянчук И.В., Жбанова Е.В. Оценка генетической коллекции земляники по содержанию в плодах антоцианов. Вестник Томского государственного университета. Биология. 2017;(38):134-148. DOI: 10.17223/19988591/38/8

17. Макаркина М.А., Павел А.Р. Биологически активные вещества в ягодах земляники, выращенной в условиях Орловской области. Современное садоводство. 2017;2(22):10-16. DOI: 10.24411/2218-5275-2017-00021

18. Классификатор (Кодификатор, Descriptor list) рода Fragaria L. – Земляника / cост.: Е.В. Мажоров, В.А. Корнейчук. Санкт-Петербург: ВИР; 1992.

19. Mezzetti B., Balducci F., Capocasa F., Zong C.F., Di Vittori L., Battino M. Breeding strawberry for higher phytochemicals content and claim it: Is it possible? International Journal of Fruit Science. 2016;16(1):194-206. DOI: 10.1080/15538362.2016.1250695

20. Mezzetti B., Giampieri F., Zhang Y.T., Zong C.F. Status of strawberry breeding programs and cultivation systems in Europe and the rest of the world. Journal of Berry Research. 2018;8(3):205-221. DOI: 10.3233/jbr-180314

21. Методические рекомендации MP 2.3.1.2432-08 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации». Москва: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора; 2009.

22. Nowicka A., Kucharska A.Z., Sokół-Łętowska А., Fecka I. Comparison of polyphenol content and antioxidant capacity of strawberry fruit from 90 cultivars of Fragaria × ananassa Duch. Food Chemistry. 2018;270:32-46. DOI: 10.1016/j.food-chem.2018.07.015

23. Padula M.C., Lepore L., Milella M., Ovesna J., Malafronte N., Martelli G. et al. Cultivar based selection and genetic analysis of strawberry fruits with high levels of health promoting compounds. Food Chemistry. 2013;140(4):639-646. DOI: 10.1016/j.foodchem.2012.11.025

24. Попова А.Ю., Тутельян В.А., Никитюк Д.Б. О новых (2021) нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. Вопросы питания. 2021;90(4):6-19. DOI: 10.33029/0042-8833-2021-90-4-6-19

25. Причко Т.Г., Германова М.Г. Сравнительная оценка биохимического состава ягод земляники в условиях юга России. Плодоводство и виноградарство юга России. 2010;2(1):107-113.

26. Р 4.1.1672-03 Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище. Москва: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России; 2004.

27. Sirijan M., Pipattanawong N., Saeng-on B. Chaiprasart P. Anthocyanin content, bioactive compounds and physico-chemical characteristics of potential new strawberry cultivars rich in-anthocyanins. Journal of Berry Research. 2020;10(1):1-14. DOI: 10.3233/jbr190487

28. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т. 1. «Сорта растений» (официальное издание). Москва: Росинформагротех; 2020. URL: https://gossortrf.ru/wp-content/uploads/2020/03/FIN_reestr_dop_12_03_2020.pdf [дата обращения: 17.03.2021].

29. Thill J., Miosic S., Gotame T.P., Mikulic-Petkovsek M., Gosch C., Veberic R. et al. Differential expression of flavonoid 3’-hydroxylase during fruit development establishes the different B-ring hydroxylation patterns of flavonoids in Fragaria × ananassa and Fragaria vesca. Plant Physiology and Biochemistry. 2013;72:72-78. DOI: 10.1016/j.plaphy.2013.03.019

30. Вигоров Л.И. Сад лечебных культур. Свердловск: Средне-Уральское книжное издательство; 1976.

31. Жбанова Е.В. Зависимость химического состава ягод земляники от погодных условий периода вегетации. Плодоводство и ягодоводство России. 2014;38(1):150-157.

32. Жбанова Е.В., Лукъянчук И.В., Миронов А.М. Витаминная и антиоксидантная ценность плодов сортов и отборных форм земляники селекции ФГБНУ «ФНЦ им. И.В. Мичурина». Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2019;(6):36-48. DOI: 10.34677/0021-342x-2019-6-36-48

33. Зубов А.А. Теоретические основы селекции земляники. Мичуринск: ВНИИГиСПР; 2004.