Изучение биохимического состава образцов семян арахиса из коллекции ВИР

Актуальность. Арахис – одна из важнейших масличных культур пищевого назначения. Натуральное арахисовое масло состоит в основном из двух ненасыщенных жирных кислот – олеиновой и линолевой, от соотношения которых зависит качество масла. Цель работы – выявление разнообразия содержания масла и его жирнокислотного состава у образцов арахиса коллекции ВИР, а также влияния почвенно-климатических и иных факторов на эти признаки, что актуально для получения новых высокомасличных сортов.
Материалы и методы. Изучены коллекционные образцы арахиса по содержанию масла и его жирнокислотному составу. Образцы репродуцировали в течение трех лет (2019–2021) в двух разных географических точках: в Краснодарском крае на Кубанской опытной станции – филиале ВИР (КОС ВИР) и Астраханской области в Прикаспийском аграрном федеральном научном центре Российской академии наук (ПАФНЦ). В качестве стандарта использовали сорт ‘Отрадокубанский’. Для статистической обработки данных применяли двухфакторный дисперсионный анализ.
Результаты и обсуждение. Определено содержание 18 жирных кислот в масле арахиса, две из которых, олеиновая и линолевая, являются доминирующими. Содержание олеиновой кислоты зависит от генотипа на 42–53%, линолевой кислоты – на 50–71%; также на признак оказывают влияние место и год выращивания. Размах изменчивости за три года изучения содержания олеиновой и линолевой кислот: на КОС ВИР – 35,4–57,6% и 18,3–38,1%, в ПАФНЦ – 33,4– 51,2% и 30,9–42,7% соответственно. Содержание масла на 81% зависит от генотипа и составляет 32,0–44,4%.

1. Andersen P.C., Gorbet D.W. Influence of year and planting date on fatty acid chemistry of high oleic and normal peanut genotypes. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2002;50(5);1298-1305. DOI: 10.1021/jf0113171

2. Burkey K.O., Booker F.L., Pursley W.A., Heagle A.S. Elevated carbon dioxide and ozone effects on peanut: II. Seed yield and quality. Crop Science. 2007;47(4);1488-1497. DOI: 10.2135/cropsci2006.08.0538

3. Cherif A.O., Pepe C., Messaouda M.B. Fatty acids profile of wild and cultivar Tunisian peanut oilseeds (A. hypogaea L.) at different developmental stages. Journal of Oleo Science. 2023;72(4);379-387. DOI: 10.5650/jos.ess22400

4. Crupkin M., Zambelli A. Detrimental impact of trans-fats on human health: stearic acid-rich fats as possible substitutes. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2008;7(3):271-279. DOI: 10.1111/j.1541-4337.2008.00045.x

5. Ермаков А.И., Давидян Г.Г., Ярош Н.П., Рыкова Р.П., Анащенко А.В., Лемешев Н.К., Мегорская О.М. Каталог мировой коллекции ВИР. Выпуск 337. Масличные культуры. Характеристика качества масла по содержанию жирных кислот. Ленинград: ВИР; 1982.

6. Ghannadzadeh M.A., Faridhosseini A., Alizadeh A., Amiri E. The effect of irrigation regime and nitrogen fertilizer on seed yield and qualitative characteristics of peanut (Arachis hypogaea L) (case study of Gilan Province, Iran). Agricultural and Food Sciences. 2015;21(4);1-8.

7. Grundy S.M. Comparison of monounsaturated fatty acids and carbohydrates for lowering plasma cholesterol. The New England Journal of Medicine. 1986;314(12):745-748. DOI: 10.1056/nejm198603203141204

8. Hinds M.J. Fatty acid composition of Caribbean-grown peanuts (Arachis hypogaea L.) at three maturity stages. Food Chemistry. 1995;53(1);7-14. DOI: 10.1016/0308-8146(95)95779-6

9. Иваненко Е.Н. Арахис – перспективная масличная культура. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1989;125:31-35.

10. Иваненко Е.Н., Вахрушева Т.Е. Изучение новых образцов арахиса по хозяйственно ценным признакам. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1987;113:77-82.

11. Li W., Yoo E., Lee S., Sung J., Noh H.J., Hwang S.J. et al. Seed weight and genotype influence the total oil content and fatty acid composition of peanut seeds. Foods. 2022;11(21);3463. DOI: 10.3390/foods11213463

12. Liu C., Tian J., Chen L., He Q., Liu X., Bian R. et al. Biochar boosted high oleic peanut production with enhanced root development and biological N fixation by diazotrophs in a sand-loamy Primisol. Science of the Total Environment. 2024;932;173061. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.173061

13. Norden A.J., Gorbet D.W., Knauft D.A., Young C.T. Variability in oil quality among peanut genotypes in the Florida breeding program. Peanut Science. 1987;14(1):7-11. DOI: 10.3146/i0095-3679-14-1-3

14. Salamatullah A.M., Alkaltham M.S., Özcan M.M., Uslu N., Hayat K. Effect of maturing stages on bioactive properties, fatty acid compositions, and phenolic compounds of peanut (Arachis hypogaea L.) kernels harvested at different harvest times. Journal of Oleo Science. 2021;70(4);471-478. DOI: 10.5650/jos.ess20320

15. Seleiman M.F., Refay Y., Al-Suhaibani N., AI-Ashkar I., EI-Hendawy S., Hafez E.M. Integrative effects of rice-straw biochar and silicon on oil and seed quality, yield and physiological traits of Helianthus annuus L. grown under water deficit stress. Agronomy. 2019;9(10);637. DOI: 10.3390/agronomy9100637

16. Shelenga T.V.; Piskunova T.M.; Malyshev L.L.; Taipakova A.A.; Solovyeva A.E. Seed oil biochemical composition of cultivated Cucurbita L. species from the VIR collections grown in the Astrakhan Province of the Russian Federation. Agronomy. 2020,10(10);1491. DOI: 10.3390/agronomy10101491

17. Slack S.R., Browse J.A. Synthesis of storage lipids in developing seeds. In: D.R. Murray (ed.). Seed Physiology. Vol. 1: Development. Sydney: Academic Press; 1984. p.209-244.

18. Terés S., Barceló-Coblijn G., Benet M., Álvarez R., Bressani R., Halver J.E. et al. Oleic acid content is responsible for the reduction in blood pressure induced by olive oil. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2008;105(37):13811-13816. DOI: 10.1073/pnas.0807500105

19. Wang M.L., Khera P., Pandey M.K., Wang H., Qiao L., Feng S. et al. Genetic mapping of QTLs controlling fatty acids provided insights into the genetic control of fatty acid synthesis pathway in peanut (Arachis hypogaea L.). PLoS One. 2015;10(4):e0119454. DOI: 10.1371/journal.pone.0119454

20. Zhong H., Bedgood Jr. D.R., Bishop A.G., Prenzler P.D., Robards K. Endogenous biophenol, fatty acid and volatile profiles of selected oils. Food Chemistry. 2007;100(4);1544-1551. DOI: 10.1016/j.foodchem.2005.12.039