Р-активные вещества в плодах сортов и гибридов яблони


УДК 634.11:631.52:581.19 2007
Авторы: Макаркина М.А., Седов Е.Н., Серова З.М., Соколова С.Е.

При оценке существующих и особенно при создании новых сортов яблони должное внимание необходимо уделять наряду с товарными, питательными, вкусовыми качествами плодов содержанию в них биологически активных веществ и, прежде всего, аскорбиновой кислоты (витамин С) и Р-активных соединений (витамин Р). Настоящая статья посвящена содержанию в плодах сортов и гибридов яблони Р-активных веществ.

Р-активные вещества (витамин Р)
Изучение веществ, обладающих Р-витаминной активностью, в последнее время приобретает все большее значение. К витамину Р относят вещества растительного происхождения, часто малосходные по химическим свойствам, но обладающие общностью биологического действия. В настоящее время известно около 2000 фенольных соединений растительного происхождения, из них более 150 обладают Р-витаминной активностью. Несмотря на все многообразие Р-активных веществ, они имеют общую черту – содержат в своей молекуле ароматическое (бензольное) кольцо, содержащее одну, две или более гидроксильных групп (Скорикова, 1973; Запрометов, 1974; Кретович, 1986).
Основными представителями Р-активных веществ являются флавоноиды (катехины, лейкоантоцианы, флавонолы, антоцианы и сополимеризированные формы этих соединений).
В яблоках из перечисленной группы в основном содержатся бесцветные катехины и лейкоантоцианы.
Катехины – наиболее изученная группа флавоноидов, представлены бесцветными кристаллами с легким вяжущим вкусом, хорошо растворимые в воде, этаноле, метаноле, уксусно-этиловом эфире, хуже – во влажном серном эфире, нерастворимы в жирорастворителях. Они легко окисляются на солнечном свету и при нагревании. В плодах и ягодах катехины присутствуют в свободном (незначительное количество) и в связанном виде – в составе олигомерных и полимерных форм вместе с лейкоантоцианами (Скорикова, 1973; Запрометов, 1974; Кретович, 1986).
Лейкоантоцианы менее устойчивые соединения, в сравнении с катехинами. В плодах они обычно содержатся в большем количестве, чем катехины. Именно лейкоантоцианы влияют на нежелательные изменения цвета плодовых продуктов при технологической обработке. Лейкоантоцианы хорошо растворимы в воде, спирте, ацетоне, этилацетате, нерасворимы в бензине, хлороформе. В растениях лейкоантоцианы находятся в моно- и полимерной формах (Запрометов, 1974).
Все фенольные соединения (витамин Р) имеют и другое название – «капилляроукрепляющие соединения». Они нормализуют кровяное давление, снижая его до нормы в случае гипертонической болезни. Укрепляя стенки сосудов, они являются профилактическими веществами привнутренних кровоизлияниях (в сердечной мышце, коре головного мозга и проч.). Этот витамин полезен при многих инфекционных заболеваниях, особенно когда поражены стенки сосудов (скарлатина, сепсис, геморрагические лихорадки) или когда в кишечнике образуются язвенные поражения (дизентерия, брюшной тиф). Применяется витамин Р и при неинфекционных заболеваниях, например, пневмонии, ревматизме и др.
Р-активные вещества обладают антитоксичным действием, которое проявляется в связывании путем комплексообразования ионов тяжелых металлов, чем объясняется их лучезащитное свойство. Они находятся в тесной взаимосвязи с аскорбиновой кислотой, вследствие чего, потребность в аскорбиновой кислоте в их присутствии понижается.
Для профилактики заболеваний, а также поддержания физической и умственной активности организма витамин Р необходим по 100-200 мг в сутки, для оказания лечебного действия суточное потребление возрастает в 5-10 раз, т.е. до 1-2 г.
К настоящему времени выработаны требования к уровню содержания Р-активных веществ в плодах новых сортов при передаче их в государственное испытание и при включении в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию (таблица 1).
Работа выполнялась в лабораториибиохимической оценки плодов ВНИИСПК.
Объектами исследования служили плоды сортов и гибридов яблони селекции ВНИИСПК. Данные биохимической оценки плодов у сортов южной и северной зон России заимствованы из описания сортов (Помология, т. I, 2005).
Требования к новым сортам яблони по содержанию Р-активных веществ в плодах (мг/100 г) (Программа и методика селекции…, 1995; Комплексная программа по селекции…, 2003)

Зона возделывания
Требования к новым сортам
к 2010 г.
к 2020 г.
Южная зона (Северо-Кавказский регион РФ)
200
200-220
Средняя зона (Центральный, Центрально-Черноземный, Средневолжский регионы)
200
200-250
Уральский, Западно-Сибирский, Восточно-Сибирский, Дальневосточный регионы
Ранетки
400-500
400-550
Полукультурки
550-600
550-650
Методика
Для изучения химического состава плодов яблони проводились следующие виды анализов: определение Р-активных веществ – колометрическим методом в модификации Л. И. Вигорова; определение сахаров по методу Бертрана; определение титруемых кислот (общей кислотности) – методом титрованиявытяжек децинормальным раствором гидроокиси натрия; определение аскорбиновой кислоты – методом титрования щавелевокислых вытяжек краской Тильманса; определение пектиновых веществ - карбазольным методом.
В таблице 2 представлены сорта, включенные в Госреестр России (2005) и лучшие, проходящие государственное испытание, обладающие высоким (более 250 мг/100 г) содержанием в плодах Р-активных веществ. По уровню содержания Р-активных веществ в плодах сорта разделены на 4 группы вне зависимости от зоны их выращивания.
Сорта с самым высоким содержанием Р-активных веществ (свыше 400 мг/100 г) помещены в последнюю группу. Из 23 сортов этой группы 17, что составляет 73,9%, являются сортами селекции ВНИИСПК, остальные 5 представлены мелкоплодными сортами Сибири и Дальнего Востока. Плоды сорта Жебровское, районированного в Западной Сибири, имеют массу 25-37 г, содержат сахаров – 13,6%, аскорбиновой кислоты – 13,0 мг/100 г и Р-активных веществ 421 мг/100 г. Плоды сорта Добрыня, ранее районированного в Восточной Сибири, имеют массу 40-60 г, содержат 465 мг/100 г Р-активных веществ и 18,0 мг/100 г аскорбиновой кислоты. В плодах массой 40 г Западно-Сибирского сорта Пепинка алтайская содержится 514 мг/100 г Р-активных веществ, 12,7% сахаров и 29,9 мг/100 г аскорбиновой кислоты. Мелкоплодный (8-12 г) сибирский сорт Ранетка Ермолаева содержат в плодах: Р-активных веществ 571 мг/100 г, сахаров 11,9% и аскорбиновой кислоты – 38,2 мг/100 г. Наибольшее содержание Р-активных веществ в плодах (800 мг/100 г) отмечено у сибирского сорта Сеянец Пудовщины с массой плодов 8-10 г и содержанием в них сахаров 12,6% и аскорбиновой кислоты 13,3 мг/100 г.
2. Сорта яблони, включенные в Госреестр РФ и лучшие, проходящие государственное испытание, с высоким содержанием в плодах Р-активных веществ (по данным Помологии, 2005, т. I и материалов ВНИИСПК)

Группы сортов с содержанием Р-активных веществ, мг/100 г
251-300
301-350
351-400
401-800
Низкорослое
Павлуша
Осеннее полосатое
Долго
Горноалтайское
Раннее алое
Стройное
Здоровье
Первенец Бурятии
Малинка
Ветеран
Подарок Баму
Орлинка
Алтайское румяное
Олимпийское
Первинка
Антоновка обыкновенная
Слава Бурятии
Лада
Орловское полесье
Комсомолец Бурятии
Мантет
Желанное
Юбилей Москвы
Успенское
Курнаковское
Жебровское
Зарянка
Бежин луг
Строевское
Свежесть
Болотовское
Афродита
Имрус
Добрыня
Яблочный спас
Старт
Августа
Память Семакину
Вита
Пепинка алтайская
Орловский пионер
Ранетка Ермолаева
Лалетино
Кандиль орловский
Утренняя звезда
Радость Надежды
Сеянец Пудовщины
Более подробная биохимическая характеристика сортов ВНИИСПК с высоким (более 450 мг/100 г) содержанием в плодах Р-активных веществ представлена в таблице 3. Издесяти сортов таблицы четыре включены в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию и шесть сортов проходят государственное испытание. Особый интерес представляют сорта с высоким содержанием в плодах Р-активных веществ и повышенным содержанием аскорбиновой кислоты. К таким относятся сорта Чистотел – 460 мг/100 г и 14,6 мг/100 г; Вита – 486 и 21,4 мг/100 г; Орловский пионер – 514 и 14,8 мг/100 г, соответственно. Плоды сорта Утренняя звезда обладают высоким содержанием Р-активных веществ (624 мг/100 г) и суммы сахаров (12,01%). Кроме высокого содержания Р-активных веществ плоды сортов Афродита (464 мг/100 г), Орловский пионер (514 мг/100 г) и Кандиль орловский (558 мг/100 г) характеризуются повышенным содержанием пектиновых веществ: 15,0%, 14,5% и 14,0% соответственно.
Крупным или выше средним размером плодов отличаются богатые Р-активными веществами триплоидные сорта Яблочный спас (210 г), Память Семакину (160 г) и Августа (160 г). Селекционная работа по созданию новых сортов яблони с высоким содержанием в плодах биологически активных веществ (в том числе Р-активных веществ) продолжается.
В таблице 4 приведена биохимическая характеристика отборных и элитных сеянцев яблони селекции ВНИИСПК с высоким (более 400 мг/100 г) содержанием в плодах Р-активных веществ. Все эти сеянцы по содержанию Р-активных веществ в 2-2,5 раза превосходят требования программ к новым сортам, которые будут предъявляться к 2010 и 2020 гг. (Программа…, 1995; Комплексная программа.., 2003).
Ряд сеянцев от простых и ступенчатых скрещиваний обладает не только высоким содержанием Р-активных веществ, но и высоким содержанием в плодахаскорбиновой кислоты (26,1-34,8 мг/100 г): 13-73-53 (Бабушкино х Прогресс), 13-60-63 (Антоновка обыкновенная х Ренет Фрома золотой), 18-32-55 [Бабушкино х 12-15-157 (Прогресс х Несравненное)], 13-87-41 (Память Болотова х Бабушкино), 18-30-81 [1-10-9 (с. Памяти Мичурина х 12-18-20 (Прогресс х 292-134)], 18-31-26 [Ренет Черненко х 12-16-84 (Прогресс х 292-134)].
Исключительно высоким содержанием Р-активных веществ в плодах (1460 мг/100 г) по данным за 5 лет выделился сеянец 18-36-135 [Бабушкино х 12-19-47 (Неизвестный сеянец х Несравненное)], полученный от сложного ступенчатого скрещивания, он также обладает высоким содержанием аскорбиновой кислоты (44,2 мг/100 г).
По многолетним данным более 11% сахаров содержится в плодах сеянцев: 14-144-93 (Ренет Черненко х Орлик) – 11,67%; 20-67-42 (Мекинтош х Антоновка плоская) – 11,50%; 14-143-105 (Ренет Черненко х Орлик) – 11,20%.
Средней или выше средней величиной плода обладают сеянцы: 16-37-69 (Антоновка краснобочка х SR0523) – 120 г, 16-19-95 (Мекинтош х Бессемянка мичуринская) – 166 г, 13-60-63 (Антоновка обыкновенная х Ренет Фрома золотой) – 114 г, 18-30-130 [Ренет Черненко х 12-19-78 (Несравненное х Антоновка обыкновенная)] – 117 г, 20-67-42 (Мекинтош х Антоновка плоская) – 119 г, 18-30-62 [1-10-9 (с. Памяти Мичурина х 12-18-20 (Прогресс х 292-134)] – 115 г.
Все эти сеянцы представляют большой интерес как комплексные источники в селекции на высокое содержание в плодах биологически активных веществ.


3. Сорта яблони селекции ВНИИСПК с высоким содержанием в плодах Р-активных веществ (свыше 450 мг/100 г)
(в среднем за ряд лет)

№ п/п
Сорт
Райони-рованный или проходящий ГСИ
Сумма Р-активных в-в, мг/100 г
Лейкоа-нтоцианы, мг/100 г
Катехины, мг/100 г
Масса плода, г
Сумма сахаров, %
Титруемая кислота, %
Сахар / кислота
АК, мг/100 г
Пектиновые в-ва, % на сухую массу
1.
Чистотел
ГСИ
460
223
237
140
9,67
0,85
11,4
14,6
13,3
2.
Афродита
Р
464
327
137
125
10,38
0,48
21,6
6,8
15,0
3.
Память Семакину
Р
474
253
221
160
9,52
0,90
10,6
8,7
8,8
4.
Вита
ГСИ
486
301
185
140
10,12
0,78
13,0
21,4
6,6
5.
Яблочный спас
ГСИ
481
337
144
210
10,73
0,64
16,8
11,1
-
6.
Августа
ГСИ
502
341
161
160
10,71
0,82
13,1
11,5
-
7.
Орловский пионер
Р
514
226
288
140
9,96
0,87
11,4
14,8
14,5
8.
Кандиль орловский
Р
558
315
243
120
10,21
0,56
18,8
7,2
14,0
9.
Утренняя звезда
ГСИ
624
270
354
130
12,01
0,69
17,4
11,2
-
10.
Радость Надежды
ГСИ
639
420
219
130
9,69
0,72
13,5
5,0
-
4. Отборные и элитные сеянцы яблони селекции ВНИИСПК с высоким содержанием в плодах Р-активных веществ (свыше 450 мг/100 г) (в среднем за ряд лет)

№ п/п
№ сеянца
Происхождение
Сумма Р-актив­ных в-в, мг/100 г
Лейкоантоцианы, мг/100 г
Катехины,
мг/100 г
Масса плода, г
Сумма
сахаров, %
Титруемая кислота, %
Сахар / кисло­та
АК, мг/100 г
1.
13-74-121
Анис пурпуровый х Несравненное
451
130
321
72
10,60
0,20
53,0
21,0
2.
13-70-151
Несравненное х Анис пурпуровый
458
140
318
60
8,93
0,78
11,4
23,0
3.
16-37-69 ЭЛС
Антоновка краснобочка х SR0523
458
197
261
120
9,85
0,71
13,9
9,7
4.
16-35-106 ЭЛС
Мекинтош х Бессемянка мичуринская
468
306
162
89
9,90
0,41
24,1
10,3
5.
13-81-25
Несравненное х Анис пурпуровый
468
115
353
63
10,33
0,44
23,5
17,9
6.
13-73-53
Бабушкино х Прогресс
470
177
293
71
-
0,40
-
33,3
7.
22-4-176 ЭЛС
Антоновка обыкновенная х 814
478
338
140
71
8,68
0,69
12,6
15,4
8.
18-26-22 ЭЛС
814 – свободное опыление
479
313
166
137
8,73
0,86
10,2
13,7
9.
14-144-93
Ренет Черненко х Орлик
482
310
172
99
11,67
0,47
24,8
5,2
10.
16-19-95
Мекинтош х Бессемянка мичуринская
515
370
145
166
10,39
0,97
10,7
12,8
11.
13-60-63
Антоновка обыкновенная х Ренет Фрома золотой
516
384
132
114
8,89
0,68
13,1
29,4
12.
16-37-91
Антоновка краснобочка х SR0523
524
191
333
93
8,84
0,89
9,9
18,4
13.
18-32-55
Бабушкино х 12-15-157 (Прогресс х Несравненное)
529
337
192
90
8,16
1,05
7,8
34,5
14.
18-30-130 ЭЛС
Ренет Черненко х 12-19-78 (Несравненное х Антоновка обыкновенная)
543
330
213
117
8,69
0,87
10,0
14,8
15.
8-6-61 ЭЛС
Сеянец Голден Грайма
549
245
304
83
10,10
0,81
12,5
7,8
16.
20-67-42
Мекинтош х Антоновка плоская
553
295
258
119
11,50
0,63
18,3
15,7
17.
16-36-211
Антоновка краснобочка х SR0523
556
206
350
92
8,87
0,86
10,3
13,6
18.
14-156-64
Ренет Черненко х Трудовое
561
302
259
95
-
0,60
-
20,4
19.
13-87-41
Память Болотова х Бабушкино
566
279
287
99
9,89
0,53
18,7
34,5
20.
18-30-81
1-10-9 (с. Памяти Мичурина) х 12-18-20 (Прогресс х 292-134)
566
374
192
87
10,77
0,70
15,4
34,8
21.
18-30-62
1-10-9 (с. Памяти Мичурина) х 12-18-20 (Прогресс х 292-134)
571
396
175
115
7,78
0,77
10,1
19,9
22.
13-75-123
Анис пурпуровый х Несравненное
576
225
351
61
-
0,20
-
22,0
23.
14-143-105
Ренет Черненко х Орлик
584
368
216
88
11,20
0,69
16,2
12,2
24.
14-143-93
Ренет Черненко х Орлик
605
398
207
100
-
0,45
-
7,7
25.
14-144-8 ЭЛС
Ренет Черненко х Орлик
622
326
296
105
10,98
0,60
18,3
11,9
26.
23-12-29
814 – свободное опыление
636
338
298
44
10,20
0,47
21,7
-
27.
16-37-61
Антоновка краснобочка х SR0523
667
387
280
98
10,59
0,52
20,4
11,0
28.
18-31-26
Ренет Черненко х 12-16-84 (Прогресс х 292-134)
668
327
341
92
8,85
1,07
8,3
26,1
29.
18-36-135
Бабушкино х 12-19-47 (Неизвестный сеянец х Несравненное)
1460
731
729
81
10,37
0,31
33,5
44,2
В заключение следует отметить, что из всего сортимента яблони России (районированные и лучшие сорта, проходящие государственное испытание) выделено 48 сортов с высоким содержанием Р-активных веществ в плодах (от 251 до 800 мг/100 г).
Многие новые сорта яблони селекции ВНИИСПК характеризуются высоким содержанием Р-активных веществ в плодах и вполне отвечают требованиям селекционных программ по этому признаку на перспективу. Кроме того, некоторые их них обладают повышенным содержанием аскорбиновой кислоты.
Из гибридного фонда яблони отобрано 29 сеянцев с содержанием в плодах Р-активных веществ более 450 мг/100 г. Исключительно высоким содержанием Р-активных веществ в плодах (1460 мг/100 г) характеризуется сеянец 18-36-135 [Бабушкино х 12-19-47 (Неизвестный сеянец х Несравненное)], полученный от ступенчатого сложного скрещивания. Плоды его обладают также высоким содержанием аскорбиновой кислоты (44,2 мг/100 г).
Дальнейшее изучение гибридных сеянцев позволит в перспективе отобрать новые сорта с высоким содержанием в плодах биологически активных веществ и комплексом других хозяйственных требований, а также источники для дальнейшей селекции.