Содержание тяжелых металлов в плодах новых иммунных к парше сортов яблони


УДК 634.11:62-183.2-034 2007
Авторы: Павел А.Р., Мотылева С.М.
Плоды яблони – ценный лечебно-профилактический продукт питания. Они являются важным поставщиком питательных и биологически-активных веществ. В связи с постоянным техногенным загрязнением окружающей среды яблоки накапливают тяжелые металлы (ТМ), что снижает их качество и питательную ценность.
В связи с этим одной из задач современной селекции является создание сортов, устойчивых к тяжелым металлам. Наиболее перспективным является подбор сортов, обладающих повышенной устойчивостью к избытку токсичных элементов (Кашин, 1995).
Наиболее характерными загрязнителями в Орловской области являются свинец, никель, железо, медь, цинк (Проект нормативов…, 1999).
Нами с 2001 по 2003 год проводилась оценка 16 новых иммунных к парше сортов яблони селекции Всероссийского НИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК) и 5 контрольных сортов на восприимчивость к накоплению ТМ.
Содержание тяжелых металлов в плодах определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с использованием жидкостного хроматографа «Милихром – 4 – УФ» по МУК 4.1.053-96.
Математическую обработку проводили методами дисперсионного и корреляционного анализа (Плохинский, 1970; Доспехов, 1985).
Количество свинца в плодах изучаемых сортов варьировало от 0,006 (Мелба) до 0,400 мг/кг (Памяти Хитрово). Содержание никеля в яблоках было от 0,013 (Орлик) до 0,161 мг/кг (Памяти Хитрово). Содержание цинка в плодах изменялось от 0,193 (Орлик) до 1,135 мг/кг (Памяти Хитрово). Концентрация железа варьировала в пределах 0,237 мг/кг (Орлик) - 3,483 мг/кг (Орловское полесье). Количество меди в изучаемых сортах от 0,296 (Здоровье) до 3,302 мг/кг (Памяти Хитрово) (табл. 1).

1. Содержание тяжелых металлов в плодах иммунных к парше сортов яблони (2001-2003 гг.)

Сорт
Исследуемые металлы (мг/кг сырой массы)
Pb
Zn
Fe
Cu
Ni
Норма ПДК (мг/кг) установлена
для съедобной части плода
0,4
10,0
50,0
5,0
0,5
Летние сорта
Юбиляр
0,057
0,511
0,650
0,318
0,115
Мелба – контроль
0,006
0,200
0,368
0,308
0,019
Осенние сорта
Солнышко
0,102
0,862
1,214
0,829
0,145
Осеннее полосатое – контроль
0,091
0,567
0,798
0,517
0,042
Раннезимние сорта
Афродита
0,055
0,404
0,338
0,692
0,121
Орловское полесье
0,171
0,660
3,483
1,290
0,086
Антоновка обыкновенная – контроль
0,069
0,274
0,534
0,450
0,022
Зимние сорта
Болотовское
0,154
0,486
0,701
0,950
0,079
Веньяминовское
0,130
0,340
0,371
0,538
0,052
Здоровье
0,042
0,919
0,938
0,296
0,029
Имрус
0,131
0,359
0,324
0,759
0,067
Кандиль орловский
0,100
0,411
0,568
0,817
0,067
Курнаковское
0,081
0,506
0,437
0,536
0,028
Памяти Хитрово
0,400
1,135
0,672
3,302
0,161
Старт
0,264
0,705
3,167
1,244
0,110
Строевское
0,125
0,720
1,206
0,814
0,070
Юбилей Москвы
0,312
0,543
1,788
0,920
0,072
Орлик – контроль
0,088
0,193
0,237
0,300
0,013
Позднезимние сорта
Свежесть
0,230
0,654
0,885
0,645
0,126
Синап орловский – контроль
0,258
0,378
0,404
0,529
0,083
НСР0,5
0,02
0,07
0,06
0,15
0,02
Содержание ТМ не превышает норм ПДК, однако, отмечено постоянное присутствие этих элементов в плодах изучаемых сортов яблони.
Выделены сорта с минимальным количеством токсичных металлов - свинца: Афродита, Здоровье, Курнаковское, Юбиляр; никеля: Курнаковское, Здоровье; биогенных металлов – меди: Здоровье, Имрус, Юбиляр, Мелба, Орлик; цинка: Веньяминовское, Имрус, железа: Орлик, Имрус, Афродита. Сорта Здоровье и Курнаковское содержат невысокие концентрации обоих токсичных элементов, сорт Имрус содержит низкие концентрации всех биогенных элементов.
Высокие концентрации свинца отмечены у иммунных сортов Памяти Хитрово, Юбилей Москвы, Старт; никеля - Памяти Хитрово, Солнышко, Свежесть; цинка – Памяти Хитрово, Солнышко, Строевское; железа – Орловское полесье, Старт, Юбилей Москвы; меди – Памяти Хитрово, Орловское полесье, Старт.
Сорт Памяти Хитрово имел максимальное содержание токсичных элементов никеля и свинца, а также биогенных элементов цинка и меди. Данный вопрос требует дальнейшего более детального изучения.
Следует обратить внимание на сорта с повышенным содержанием железа в плодах, так как биологические формы железа наиболее усвояемы организмом человека. Сорта с максимальным количеством биогенного металла железа: Орловское полесье, Старт, Строевское, Солнышко, Юбилей Москвы.
Значительный интерес для селекционеров и сортоведов представляет выявление связей между содержанием биохимических соединений и тяжелыми металлами в плодах. Коэффициенты корреляции могут использоваться в селекции для прогноза направления изменчивости в гибридном потомстве по сопряженным признакам (Седов, Седова, 1982).
Нами были рассчитаны коэффициенты корреляции между изучаемыми ТМ и биохимическими показателями: суммой Р-активных веществ (в том числе катехинами, лейкоантоцианами), аскорбиновой кислотой, пектиновыми веществами.
В результате были выявлены корреляционные связи между содержанием тяжелых металлов и некоторых биохимических показателей (табл.2).
2 Коэффициент корреляции между содержанием тяжелых металлов и некоторыми биохимическими показателями иммунных сортов яблони (2001-2004 гг.)

Тяжелый металл
Биохимический
компонент
Медь
Железо
Цинк
Никель
Свинец
Катехины
+ 0,06
+ 0,41*
+ 0,22
+ 0,14
- 0,03
Лейкоантоцианы
+ 0,25
+ 0,39
+ 0,37
+0,23
+ 0,06
Сумма Р-активных веществ
+ 0,21
+ 0,42*
+ 0,34
+ 0,22
+ 0,03
Сумма пектиновых веществ
+ 0,36
- 0,03
+ 0,44*
- 0,21
+ 0,13
Аскорбиновая кислота
- 0,35
+ 0,02
- 0,10
- 0,03
- 0,19
Примечание * - достоверность коэффициента корреляции для первого порога вероятности.
Существует среднего уровня положительная связь статистически доказуемая с первым порогом вероятности между содержанием цинка и суммой пектиновых веществ, (r = +0,44*), железа и суммой Р-активных веществ (r = +0,42*), железа и катехинов (r = +0,41*). Была отмечена средняя положительная связь между содержанием лейкоантоцианов и железа (r = +0,39); лейкоантоцианов и цинка (r = +0,37); суммой пектиновых веществ и меди (r = +0,36); суммой Р-активных веществ и цинка (r = +0,34). Установлена среднего уровня отрицательная связь между накоплением АК и меди (r = -0,35). В этих случаях достоверность коэффициента корреляции статистически не подтвердилась. Для установления достоверности корреляционной связи необходим больший объем выборки (число коррелируемых пар).
Таким образом, установлена положительная корреляционная зависимость между содержанием железа и катехинов, железа и суммой Р-активных веществ, что позволяет вести селекцию на создание сортов с высоким содержанием Р-активных соединений и биогенного элемента железа.
Отсутствие взаимосвязи между содержанием токсичных элементов никеля и свинца, а также витаминов С, Р и пектиновых веществ дает возможность создавать новые сорта с высоким содержанием питательных и биологически-активных веществ и устойчивостью к накоплению ТМ.