Биологически активные вещества в плодах ежевики в условиях средней полосы России

Актуальность. Ежевика приобретает все большую популярность в РФ за свою скороплодность, высокую самоплодность, позднее цветение, способствующее продлению потребления свежих ягод, являющихся источником антиоксидантных соединений. Возникает необходимость изучения биохимического состава ягод ежевики, выращенной в определенных условиях, для дальнейшего выделения лучших образцов и включения их в производство и селекционные программы.

Материалы и методы. В плодах 25 сортов и гибридных сеянцев ежевики генофонда ВНИИСПК определяли содержание катехинов, лейкоантоцианов, антоцианов и общего количества фенольных соединений (ФС) фотометрическим методом, а также аскорбиновой кислоты (АК) титриметрическим методом. Статистическая обработка данных проводилась методами вариационного и корреляционного анализов.

Результаты. Изучены биоактивные вещества, накапливающиеся в плодах ежевики: АК (22,9 ± 1,1 мг/100 г), катехины (206,7 ± 7,7 мг/100 г), лейкоантоцианы (251,3 ± 19,7 мг/100 г), антоциановые вещества (492,1 ± 22,1 мг/100 г) и сумма ФС (951 ± 30 мг/100 г) при средней и значительной изменчивости изучаемых признаков (V > 10%). Так, 73% образцов накапливали в плодах АК более 20,0 мг/100 г, 10 генотипов – более 25 мг/100 г. Установлено, что все образцы являются источником антоцианов. Около 50% образцов накапливали катехинов в плодах выше среднесортового значения. Лейкоантоцианов в плодах ежевики накапливалось несколько больше, чем катехинов. У 10 образцов сумма ФС выше 1000,0 мг/100 г.

Заключение. Выделены генотипы с высоким содержанием в плодах биоактивных веществ. Получены коэффициенты корреляции, свидетельствующие о присутствии средней степени прямолинейной связи между содержанием АК и антоциановых веществ, АК и суммой ФС. По комплексу признаков (аскорбиновая кислота, ФС) выделены генотипы ‘Black Satin’, ‘Cacanska Bestrna’, ‘Chester’, ‘Natchez’, ‘Triple Crown’, ЭЛС LN-14, ОС LN-1, ОС LN-7, рекомендуемые для селекции на улучшение качества плодов ежевики.

1. Abeysuriya H.I., Bulugahapitiya V.P., Pulukkuttige J.L. Total vitamin C, ascorbic acid, dehydroascorbic acid, antioxidant properties, and iron content of underutilized and commonly consumed fruits in Sri Lanka. International Journal of Food Science. 2020;2020:4783029. DOI: 10.1155/2020/4783029

2. Al-Obaidi Z.M.J., Hussain Y.A., Ali A.A, Al-Rekabi M.D. The influence of vitamin-C intake on blood glucose measurements in COVID-19 pandemic. Journal of Infection in Developing Countries. 2021;15(2):209-213. DOI: 10.3855/jidc.13960

3. Berretta M., Quagliariello V., Maurea N., Di Francia R., Sharifi S., Facchini G. et al. Multiple effects of ascorbic acid against chronic diseases: Updated evidence from preclinical and clinical studies. Antioxidants. 2020;9(12):1182. DOI: 10.3390/antiox9121182

4. Brugnara E.C. Produção, época de colheita e qualidade de cinco variedades de amoreira-preta em Chapecó, SC. Agropecuária Catarinense. 2017;29(3):71-75. [in Portuguese] Clark J.R., Finn C.E. Blackberry cultivation the world. Revista Brasileira de Fruticultura. 2014;36(1):46-57. DOI: 10.1590/0100-2945-445/13

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

6. Грюнер Л.А. Адаптационные возможности ежевики в условиях Орловской области. Современное садоводство – Contemporary horticulture. 2019;(3):27-41. DOI: 10.24411/2312-6701-2019-10305

7. Gruner L.A., Kornilov B.B. Priority trends and prospects blackberry breeding in conditions of Central Russia. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2020;24(5):489-500. DOI: 10.18699/VJ20.641

8. Guedes M.N.S., Pio R., Maro L.A.C., Lage F.F., de Abreu C.M.P., Saczk A.A. Antioxidant activity and total phenol content of blackberries cultivated in a highland tropical climate. Acta Scientiarum. Agronomy. 2017;39(1):43-48. DOI: 10.4025/actasciagron.v39i1.28413

9. Iqbal K., Khan A., Khattak M.M.A.K., Biological significance of ascorbic acid (vitamin C) in human health – a review. Pakistan Journal of Nutrition. 2004;3(1):5-13. DOI: 10.3923/pjn.2004.5.13

10. Kaume L., Howard L.R., Devareddy L. The blackberry fruit: a review on its composition and chemistry, metabolism and bioavailability, and health benefits. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2012;60(23):5716-5727. DOI: 10.1021/jf203318p

11. Князев С.Д., Левгерова Н.С., Макаркина М.А., Пикунова А.В., Салина Е.С., Чекалин Е.И., Янчук Т.В., Шавыркина М.А. Селекция черной смородины: методы, достижения, направления. Орел: ВНИИСПК; 2016.

12. Lester E.G. Environmental regulation of human health nutrients (ascorbic acid, β-carotene, and folic acid) in fruits and vegetables. HortScience. 2006;41(1):59-64. DOI: 10.21273/hortsci.41.1.59

13. Lima G., Vianello F., Corrêa C., Campos R., Borguini M. Polyphenols in fruits and vegetables and its effect on human health. Food and Nutrition Sciences. 2014;5(11):1065-1082. DOI: 10.4236/fns.2014.511117

14. Liu R.H. Dietary bioactive compounds and their health implications. Journal of Food Science. 2013;78 Suppl 1:18-25. DOI: 10.1111/1750-3841.12101

15. Makarkina M., Gruner L., Vetrova O., Matnasarova D. The accumulation of sugars and organic acids in blackberry fruit in the conditions of Сentral Russia. BIO Web of Conferences. 2021;36:02006. DOI: 10.1051/bioconf/20213602006

16. Макаркина М.А. Селекция яблони и смородины красной на улучшение химического состава плодов: дис. … докт. с.-х. наук. Брянск; 2009. URL: https://www.dissercat.com/content/selektsiya-yabloni-i-smorodiny-krasnoi-na-uluchshenie-khimicheskogo-sostava-plodov [дата обращения: 09.12.2021].

17. Moraes D.P., Lozano-Sánchez J., Machado M.L., Vizzotto M., Lazzaretti M., Leyva-Jimenez F.J.J. et al. Characterization of a new blackberry cultivar BRS Xingu: chemical composition, phenolic compounds, and antioxidant capacity in vitro and in vivo. Food Chemistry. 2020;322:126783. DOI: 10.1016/j.foodchem.2020.126783

18. Плешков Б.В. Практикум по биохимии растений. Москва: Колос; 1976.

19. Ravetti S., Clemente C., Brignone S., Hergert L., Allemandi D., Palma S. Ascorbic acid in skin health. Cosmetics. 2019; 6(4):58. DOI: 10.3390/cosmetics6040058

20. Reyes-Carmona J., Yousef G.G., Martínez-Peniche R.A., Lila M.A. Antioxidant capacity of fruit extracts of blackberry (Rubus sp.) produced in different climatic regions. Journal of Food Science. 2006;70(7):497-503. DOI: 10.1111/j.1365-2621.2005.tb11498.x

21. Rodriguez-Mateos A., Vauzour D., Krueger C.G., Shanmuganayagam D., Reed J., Calani L. et al. Bioavailability, bioactivity and impact on health of dietary flavonoids and related compounds: an update. Archives of Toxicology. 2014;88(10):1803-1853. DOI: 10.1007/s00204-014-1330-7

22. Самородова-Бианки Г.Б., Стрельцина С.А. Исследование биологически активных веществ плодов. Методические указания. Ленинград: ВИР; 1989.

23. Schulz M., Seraglio S.K.T., Betta F.D., Nehring P., Valese A.C., Daguer H. et al. Blackberry (Rubus ulmifolius Schott): Chemical composition, phenolic compounds and antioxidant capacity in two edible stages. Food Research International. 2019;122:627-634. DOI: 10.1016/j.foodres.2019.01.034

24. Седова З.А., Леонченко В.Г., Астахов А.А. Оценка сортов по химическому составу плодов. В кн.: Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / под ред. Е.Н. Седова, Т.П. Огольцовой. Орел: ВНИИСПК; 1999. С.160-167.

25. Skrovankova S., Sumczynski D., Mlcek J., Jurikova T., Sochor J. Bioactive compounds and antioxidant activity in different types of berries. International Journal of Molecular Sciences. 2015;16(10):24673-24706. DOI: 10.3390/ijms161024673

26. Strik B.C. A review of nitrogen nutrition of Rubus. Acta Horticulturae. 2008;777:403-410. DOI: 10.17660/ActaHortic.2008.777.61

27. Takeda F., Handley D.A. A winter protection method for blackberries. HortScience. 2006;41(4):1011. DOI: 10.21273/HORTSCI.41.4.1011D

28. Thomas R.H., Woods F.M., Dozier W.A., Ebel R.C., Nesbitt M., Wilkins B. et al. Cultivar variation in physicochemical and antioxidant activity of Alabama-grown blackberries. Small Fruits Review. 2005;4(2):57-71. DOI: 10.1300/J301v04n02_07

29. Упадышев М.Т. Роль фенольных соединений в процессах жизнедеятельности садовых растений. Москва: ВСТИСП; 2008.