Эколого-географическое изучение накопления бетанина у перспективных образцов столовой свеклы коллекции ВИР

Актуальность. Столовая свекла – источник натурального красителя бетанина (пищевая добавка E-162). Нехватка отечественного сырья с высоким содержанием пигмента – причина массовых поставок этого красителя из-за рубежа. Коллекция ВИР является базовой основой для селекции сортов с высоким содержанием бетанина.

Материал и методы. В исследовании участвовала группа из 29 образцов. Спектрофотометрический анализ содержания пигмента выполнен в лаборатории компании АО «ЭКО РЕСУРС». Оценку устойчивости образцов к церкоспорозу и вредителям проводили по 5-балльной шкале. Полевые опыты выполнены по единой методике в течение 2015–2017 гг. на научно-производственной базе «Пушкинские и Павловские лаборатории ВИР», на Волгоградской опытной станции – филиале ВИР, и Майкопской опытной станции – филиале ВИР.

Результаты. Выявлена неодинаковая способность к накоплению бетанина образцами и различия в его концентрации. Описаны морфологические особенности строения фотосинтетического аппарата и корнеплода, отмечены взаимосвязи с изучаемым признаком. Показано, что накопление бетанина у столовой свеклы сопряжено с агроклиматическими условиями выращивания и генотипом образца.

Заключение. Процесс накопления пигмента крайне чувствителен к погодным условиям, водному балансу почвенного раствора и равномерности поступления влаги: негативное воздействие этих факторов нивелирует сортовые различия культуры. Поражение болезнями и вредителями способствовало замедлению и остановке аккумуляции бетанина. Рекомендованы сорта столовой свеклы для выращивания с целью выделения бетанина в условиях Ленинградской области.

1. Azeredo H.M.C. Betalains: properties, sources, applications, and stability – a review. Intern. J. Food Sci. Technol. 2009;44(12):2365-2376. DOI: 10.1111/j.1365-2621.2007.01668.x

2. Буренин В.И. Методические указания по изучению и поддержанию мировой коллекции корнеплодов. Ленинград; 1989.

3. Буренин В.И., Лудилов В.А., Соколова Д.В. Комплексное исследование генофонда столовой свеклы. Картофель и овощи. 2016;(2):39-40.

4. Есюнина А.И., Луковникова Г.А., Буренин В.И. Биохимическая характеристика коллекционных образцов свеклы. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1979;65(1):34-41.

5. Гинс М.С., Платонова Е.К., Платонова С.Ю. Перспективные источники получения натуральных пищевых красителей из растительного сырья. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. 2016;(1):34-42.

6. Goldman I.L., Eagen K.A., Breitbach D.N., Gabelman W.H. Simultaneous selection is effective in increasing betalain pigment concentrations but not total dissolved solids red beet. J. Amer. Soc. Horticult. Sci. 1996;12(1):23-26 DOI: 10.10273/JASHS.121.1.23

7. Kajanus B. Udžber die Farbenvariation der Beta-Rüben. Z. für Pflanzenzüchtung. 1917;5(4):357-372 [in German]

8. Keller W. Inheritance of some major color types in beet. Journal of Agricultural Research. 1936;52(1):27-38.

9. Mabry T.J., Dreiding A.S. The betalains. In: Mabry T.J., Alston R.E., Runechles V.C. (eds). Recent advances in phytochemistry. Vol. 1. New York: Appleton-Century-Crofts; 1968; p.146-160.

10. Mabry T.J., Wyler H., Sassu G., Mercier M., Parikh J., Dreiding A.S. Die Struktur des Neobetanidins: Udžber die Konstitution des Randenfarbstoffes Betanin. Helv. Chim. Acta. 1962;45:640-647. [in German]

11. Мглинец А.В., Осипова З.А. Генетический контроль формирования окраски корнеплода у кормовой свеклы. Вестник ВОГиС. 2010;14(4):720-728.

12. Piattellii M., Minale L. Pigments of Сentrospermae-II. Distribution of betacyanins. Phytochemistry. 1964;(3):547-557.

13. Шачек Т.М., Плитко Т.Ю., Севостьянов С.М. Разработка способа получения натурального красителя из свеклы. Научные стремления. 2017;(21):35-39.

14. Слепцов И.В., Воронов И.В., Журавская А.Н., Поскачина Е.П. Выделение и идентификация бетацианиновых пигментов из Beta vulgaris и Amaranthus retroflexus. Химия растительного сырья. 2015;(3):111-115.. DOI: 10.14258/jcprm.201503757

15. Соколова Д.В., Соловьева А.Е. Перспективный исходный материал для селекции сортов свеклы с высоким содержанием бетанина. Аграрная Россия. 2019;(8):26-32. DOI: 10.30906/1999-5636-2019-8-26-32

16. Vulić J.J., CƵebović T.N., Cƽanadanović V.M., CƵetković G.S., Djilas S.M., Cƽanadanović-Brunet J M., Velićanski A.S., Cvetković D.D., Tumbas V.T. Antiradical, antimicrobial and cytotoxic activities of commercial beetroot pomace. Food Funct. 2013;4(5):713-721. . DOI: 10.1039/c3fo30315b

17. Willstatter R. Untersuchungen der Anthocyane. Naturwissenschaften. 1932;20(33):612-618. [in German]