Биологически активные вещества в плодах яблони сортов селекции ВНИИСПК

УДК 631:526.32 581.19 2008
Авторы: Макаркина М.А., канд с.- х. наук, Павел А.Р., канд с.-х. наук, Соколова С.Е., н. с.
ГНУ ВНИИ селекции плодовых культур. Орел, 302530, Россия. info@vniispk.ru

The article gives the characteristics of apple cultivars for the content of biologically active substances (ascorbic acid, vitamin P and pectin substances) in fruit. In total 60 apple cultivars of VNIISPK breeding and 5 control cultivars were analyzed. It was stated that apple cultivars of VNIISPK breeding are not inferior to the existing control cultivars in the content of biologically active substances, but excel them significantly in a number of indices.

Анализ структуры питания населения России за последние годы выявил динамику его существенного ухудшения в части обеспечения белками, витаминами, минеральными веществами. В связи с этим отмечено резкое ухудшение состояния здоровья населения, вызванное патологическими процессами в организме, влекущими преждевременное старение и развитие многих заболеваний. Одной из причин этого является избыточное накопление в организме свободных радикалов кислорода. К настоящему времени доказано, что многие растительные ферменты, витамины (аскорбиновая кислота, каротиноиды, Р-активные вещества и др.) обладают антиоксидантной способностью, обусловливающей защиту организма от свободных радикалов кислорода. А пектины плодов и ягод способны выводить из организма тяжелые металлы, радионуклиды, снижать содержание холестерина (Гинс, 2001; Гудковский, 1998; 2001).

<По>данным Всемирной организации здравоохранения для нормальной жизнедеятельности человека, профилактики старения и многих заболеваний необходимое количество употребляемых овощей и фруктов должно быть не менее 600-800 г в день, при равномерном распределении в течение всего года. Годовая потребность в плодах и ягодах составляет 80-100 кг, фактическое же потребление – 15-18 кг.

Одним из продуктов, позволяющих употреблять витамины, минеральные и пектиновые вещества в течение всего года, являются яблоки. Яблоки характеризуются значительным антиокислительным комплексом, важное значение в котором имеют аскорбиновая кислота (витамин С) и фенольные соединения (витамин Р).

Аскорбиновая кислота (витамин С)

Поступает в организм человека только с растительной пищей. Основное ее физиологическое значение для живого организма заключается в участии в окислительно-восстановительных процессах. Аскорбиновая кислота необходима для функционирования клеток организма, вырабатывающих белки. При недостаточном содержании ее нарушаются процессы азотистого обмена, понижается степень использования белка, что приводит к нарушению эластичности и проницаемости кровеносных сосудов, следствием чего является развитие ишемической болезни сердца, атеросклероза и др. Аскорбиновая кислота укрепляет иммунитет организма, который становится невосприимчивым ко многим заболеваниям.

Р-активные вещества (витамин Р)

Включают соединения растительного происхождения, часто малосходные по химическим свойствам, но обладающие общностью биологического действия. Они имеют общую черту - содержат в своей молекуле ароматическое (бензольное) ядро, с одной, двумя или более гидроксильными группами. Основными представителями Р-активных веществ являются флавоноиды (катехины, лейкоантоцианы, флавонолы, антоцианы и сополимеризированные формы этих соединений). Одна из функций фенольных соединений – так же как и аскорбиновой кислоты, участие в окислительно-восстановительных процессах. Снижение концентрации флавоноидов сопровождается уменьшением в организме аскорбиновой кислоты, так как эти соединения, являясь антиоксидантами, снижают ее разрушение, и наоборот. Отмечен синергизм этих витаминов. Все вещества, обладаюшие Р-витаминной активностью, являются капилляроукрепляющими соединениями.

Яблоки являются одним из основных источников пектиновых веществ и сырьем для производства пектина. Желирующая способность пектина – одно из его физико-химических свойств. Яб­лочный пектин характеризуется малым содержанием ацетильных групп, высокой сте­пенью метоксилирования, обладает достаточно большой молекулярной массой, что обусловливает его качество, которое вполне удовлетворяет требованиям пищевых производств. Употребление яблок в пищу в качестве поставщика пектинаположительно сказывается при лечении и профилактике ишемической болезни сердца, сахарного диабета и ожирения, что объясняется его эффективностью в коррекции липидного (холестеринового) и углеводного обмена. Пектиновые вещества обладают способностью препятствовать всасыванию в организм токсичных веществ, в том числе тяжелых металлов и радионуклидов (Сапожникова, 1968; Вигоров, 1964; Гудковский, 1998).

Во Всероссийском НИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК) под руководством академика РАСХН Е.Н. Седова создано более 60 сортов яблони, 54 из которых проходят государственное испытание, а 31 сорт уже включен в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию (Седов, 2005).

В данной статье представлена характеристика 51 сорта селекции ВНИИСПК разного срока созревания и 5 контрольных сортов по содержанию в плодах биологически активных веществ: аскорбиновой кислоты, Р-активных веществ и пектинов (таблица). Работа проводилась в лаборатории биохимической оценки сортов института по общепринятым методикам. Определение аскорбиновой кислоты – титрованием щавелевокислых вытяжек краской Тильманса (2,6 дихлорфенолиндофенолом), Р-активных веществ - колориметрическим методом в модификации Л.И. Вигорова; пектиновых веществ – карбозольным методом из спиртонерастворимого остатка (Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур, 1973; 1999).

Изучение биологически активных веществ в плодах сортов селекции ВНИИСПК показало, что наибольшее сортовое различие наблюдалось по содержанию аскорбиновой кислоты, меньшее – по сумме Р-активных соединений и пектиновых веществ, коэффициенты вариации (V,%) - 41,9; 29,9; 16,1% соответственно.

Содержание аскорбиновой кислоты (мг/100г) в плодах сортов селекции ВНИИСПК находилось в пределах 3,5-21,4, среднее значение 10,7, у контрольных сортов 9,0-15,1; 12,3 соответственно. Лучшие показатели среди контрольных сортов имели Папировка (15,1), Антоновка обыкновенная (14,5) и Северный синап (13,9). По изучаемым сортам на уровне контрольных были Бунинское (14,2), Куликовское (15,3), Олимпийское (15,4), Орловская заря (15,0), Орловский пионер (14,8), Пепин орловский (15,3), Чистотел (14,6) и Юбиляр (14,1 мг/100 г). Выделена группа сортов с содержанием аскорбиновой кислоты в плодах выше, чем у контрольных. К ним относятся Ветеран (19,4), Вита (21,4), Гулливер (16,3), Зарянка (18,0), Ивановское (19,5), Масловское (16,5), Низкорослое (18,0). При этом сорта Вита, Гулливер, Ивановское отличаются наибольшей стабильностью данного признака по выделяемой группе, коэффициенты вариации 19,4; 17,4 и 17,3% соответственно.

Из Р-активных веществ в яблоках определяли катехины и лейкоантоцианы. В таблице представлена сумма этих соединений в мг/100г. Среднее содержание суммы Р-активных веществ в плодах контрольных сортов составило 275 мг/100 г, в сортах селекции ВНИИСПК значительно выше – 370 с варьированием от 137 до 389 и от 147 до 639 соответственно. Выше 300 сумма Р-активных веществ была у контрольных сортов Антоновка обыкновенная и Мелба. Среди сортов селекции ВНИИСПК более 300 мг/100 г Р-активных веществ накапливали 32 сорта, т.е. 62,7% от всех изученных. Из них в плодах 21 сорта содержание суммы Р-активных веществ было выше 400. Наивысшие значения (более 450) по данному показателю отмечены у сортов: Августа (502), Афродита (464), Болотовское (477), Вита (486), Кандиль орловский (558), Орловский пионер (514), Память Семакину (474), Рождественское (495), Чистотел (460), Яблочный Спас (481). Сорта Болотовское и Кандиль орловский сочетают высокое содержание витамина Р в плодах с высокой стабильностью этого признака по годам, коэффициенты вариации 18,9 и 18,5% соответственно.

Пектиновые вещества изучены у 40 сортов. Среднее содержание суммы пектиновых веществ в плодах сортов селекции ВНИИСПК составило 12,6% на сухую массу, с варьированием от 6,3 до 21,5%, при 11,2% у контрольных сортов. Лучшие показатели по накоплению пектинов в плодах отмечены у контрольных сортов Антоновка обыкновенная (13,4%) и Осеннее полосатое (12,8%). На уровне лучших контрольных сортов содержание суммы пектиновых веществ было у сортов Афродита (13,4), Веньяминовское (14,0), Дарена (13,3), Имрус (13,4), Кандиль орловский (14,3), Курнаковское (14,4), Олимпийское (14,6), Орловский пионер (14,8), Орловское полесье (13,1), Памяти Семакину (13,6), Первинка (13,8), Рождественское (14,4), Строевское (14,0), Юбиляр (12,9). Более 15,0% пектиновых веществ в плодах накапливали сорта Болотовское (16,9), Здоровье (15,5), Памяти Хитрово (15,6), Славянин (16,7). Наибольшая стабильность накопления высокого содержания пектинов в плодах отмечена у сортов Память Семакину и Славянин, коэффициент вариации 17,0 и 14,1% соответственно.

Наибольшую ценность представляют сорта, обладающие комплексной антиокислительной способностью. Сорта Вита, Гулливер, Зарянка, Чистотел обладают сочетанием С- и Р-вита­мин­ности в плодах. Плоды сортов Болотовское и Славянин содержат большие количества витамина Р и пектиновых веществ. Интерес представляет и сорт Орловский пионер: при среднем значении аскорбиновой кислоты 14,8 мг/100 г, его плоды накапливают большие количества Р-активных и пектиновых веществ 514 мг/100г и 14,8% соответственно.

Необходимо отметить, что значительная часть изучаемых сортов являются иммунными (абсолютно устойчивыми) к парше, что позволяет получать продукцию более чистую и экологически безопасную, а наличие в них высокого содержание витаминов С, Р и пектинов делает их более ценными.

Таким образом, сорта яблони селекции ВНИИСПК по содержанию в плодах биологически активных веществ не уступают существующим контрольным сортам, а по ряду показателей значительно их превосходят.

Табл. Содержание биологически активных веществ в плодах яблони сортов селекции ВНИИСПК (1995-2007 гг.)
Сорт
Аскорбиновая кислота, мг/100 г
Р-активные вещества, мг/100 г
Пектиновые вещества, % на сухую массу
`х±m
Варьирование по годам
V, %
`х ±m
Варьирование по годам
V, %
`х ±m
Варьи­рование по годам
V, %
Августа
11,5±1,9
7,8-16,0
32,8
502±90
319-735
35,9
10,5
7,0-13,9
-
Афродита*
6,8±2,0
2,6-12,6
65,4
464±82
325-684
35,3
13,4±2,7
7,2-10,8
40,3
Бежин луг
7,0±1,3
4,5-8,5
31,5
431
410-452
-
14,3
-
-
Болотовское*
11,1±1,8
5,6-18,8
49,5
477±34
408-666
18,9
16,9±1,3
8,8-21,4
24,2
Бордовое
11,5±1,3
5,4-18,4
36,3
234±27
195-335
25,5
9,5±1,3
5,8-16,0
39,9
Бунинское
14,2±1,3
10,0-22,0
26,6
250±39
149-375
38,0
-
-
-
Веньяминовское*
4,8±0,54
2,6-5,2
32,1
235±31
128-289
27,6
14,0±1,8
6,5-19,2
32,2
Ветеран
19,4±1,6
10,4-28,9
28,8
229±32
135-391
37,3
11,4±2,3
5,7-17,2
45,5
Вита
21,4±1,6
20,9-29,7
19,4
486±59
312-672
27,2
9,1±2,9
6,1-14,9
55,2
Гулливер
16,3±1,4
12,5-19,3
17,4
431±22
394-429
9,0
-
-
-
Дарёна
8,3±3,9
4,6-16,6
76,8
450
223-677
-
13,3
7,7-18,8
 
Желанное
4,4±0,8
1,3-10,0
64,2
384±32
266-545
25,4
11,2±1,2
6,1-16,5
30,8
Зарянка
18,0±3,2
11,8-27,1
40,1
419±47
309-523
23,0
12,6±1,8
6,4-16,0
35,8
Здоровье*
7,8±0,8
4,6-10,5
26,3
449±58
293-637
28,7
15,5±2,9
7,3-23,1
41,2
Ивановское*
19,5±1,7
15,6-22,9
17,3
432±30
311-544
30,0
-
-
-
Имрус*
9,3±0,7
5,1-14,8
31,6
433±30
222-597
26,2
13,4±0,9
6,8-18,2
25,3
Кандиль орлов.*
7,2±0,8
3,5-10,7
32,2
558±42
372-670
18,5
14,3±2,8
6,5-18,3
39,0
Куликовское
15,3±1,4
8,4-25,7
35,1
317±51
129-517
42,4
9,2±1,6
6,2-13,8
39,3
Курнаковское*
11,3±1,5
5,7-16,2
39,9
380±42
286-570
29,0
14,4±1,6
7,1-17,5
26,3
Масловское*
16,7
16,4-17,0
-
261
-
-
-
-
-
Морозовское
8,0±0,4
7,6-7,7
8,3
299±26
254-343
14,9
-
-
-
Низкорослое
18,0±2,5
12,7-28,5
34,1
293±48
200-425
33,0
9,9±2,5
6,3-17,2
50,9
Олимпийское
15,4±1,7
8,0-22,8
28,9
280±43
175-384
34,0
14,6
11,9-17,2
 
Орлик
8,5±0,7
4,4-12,7
31,5
222±41
141-399
45,0
11,6±1,0
6,3-15,8
28,9
Орлинка
7,4±1,1
3,9-10,3
33,3
314±26
306-361
14,1
9,5±1,8
6,5-12,8
33,1
Орловим
8,8±1,5
4,2-13,8
41,9
299±31
160-362
25,1
12,2±1,3
6,3-15,0
26,3
Орловская заря
15,0±1,5
11,6-18,8
20,0
334±18
304-366
9,2
-
-
-
Орлов. пионер
14,8±1,4
8,5-25,7
32,6
514±46
307-655
26,6
14,8±1,4
4,6-17,5
27,6
Орлов. полесье*
6,9±1,0
3,5-9,9
34,5
438±47
299-512
21,7
13,1±2,0
7,2-18,4
33,3
Орлов. полосатое
8,5±0,7
3,7-13,2
31,7
261±52
132-497
49,0
10,5±1,4
5,7-16,7
34,0
Памяти Хитрово*
3,5±0,3
2,9-4,4
17,3
379
321-436
-
15,6±2,7
8,5-21,5
34,6
Память воину
7,1±0,5
5,0-10,7
27,6
182±33
89-339
48,4
10,3±1,1
4,7-14,3
33,8
Память Исаева
6,6±1,3
2,7-9,6
45,3
325±75
200-530
46,1
12,0±1,6
8,3-16,0
26,3
Память Семакину
8,7±1,2
4,1-15,0
39,2
474±63
281-631
29,9
13,6±1,3
11,0-15,4
17,0
Пепин орловский
15,3±1,2
8,1-19,7
23,8
241±43
131-394
40,0
-
-
-
Первинка
5,7±1,1
3,1-9,5
41,5
271±36
105-350
32,2
13,8±2,8
7,1-20,7
40,5
Пришвинское
11,7±1,3
7,4-15,7
25,6
147±21
108-182
25,1
-
-
-
Радость Надежды
5,0±1,2
2,8-7,0
42,3
639
591-686
-
-
-
-
Раннее алое
11,6±1,7
6,8-17,7
35,3
298±41
136-397
33,7
11,4±2,8
5,9-15,1
42,6
Рождественское*
4,8±2,1
1,2-8,6
77,2
495±110
308-687
38,4
14,4±2,1
7,1-20,3
32,9
Свежесть*
12,5±1,3
6,4-23,0
37,9
377±34
215-577
29,7
13,7±1,4
6,5-19,3
32,9
Синап орловский
13,4±1,0
4,8-22,5
36,5
205±19
120-332
33,2
10,1±1,2
4,8-17,3
40,6
Славянин
11,4±1,1
7,9-14,6
24,4
360±19
288-430
13,1
16,7±1,2
13,4-19,0
14,1
Солнышко*
7,7±1,1
4,4-11,9
38,4
424±64
297-501
26,0
11,4±1,8
6,9-15,6
35,7
Старт*
11,0±0,9
8,7-15,3
22,3
404±38
296-491
21,0
13,6±1,8
7,0-15,9
29,6
Строевское*
7,0±0,8
4,3-11,4
33,6
396±25
306-475
15,7
14,0±2,2
7,1-20,3
35,0
Утренняя звезда
11,2±0,8
9,2-12,9
14,0
624
604-644
-
-
-
-
Чистотел
14,6±1,7
7,9-26,4
42,4
460±47
199-736
33,7
12,2±0,9
6,1-14,5
21,7
Юбилей Москвы*
5,6±0,5
3,8-7,2
23,8
352±27
277-402
15,2
12,6±2,0
7,9-19,0
35,2
Юбиляр*
14,1±2,2
7,8-21,5
40,2
361±44
333-451
27,5
12,9±1,9
6,8-19,4
35,5
Яблочный Спас*
11,1±2,7
8,1-16,5
41,9
481
414-548
-
-
 
 
Среднее
10,7±0,6
-
-
370±15
 
 
12,6±2,0
-
-
Min
3,5
1,2
8,3
147
89
9,0
6,3
4,6
14,1
Max
21,4
29,7
77,2
639
736
49,0
21,5
 
55,2
V,%
41,9
-
-
29,9
 
 
16,1
 
 
Контрольные сорта
Антоновка обыкн.
14,5±0,8
7,3-21,8
28,3
340±28
141-511
32,4
13,4±0,9
6,7-22,2
30,7
Мелба
11,2±0,7
6,6-18,4
29,3
389±41
210-603
33,4
11,1±1,1
7,5-13,0
30,2
Осеннее полосатое
9,0±0,7
4,3-11,5
30,0
248±42
119-358
23,2
12,8±0,7
9,5-19,2
20,8
Папировка
15,1±1,2
10,4-18,6
28,3
259±20
174-358
23,2
9,0±1,0
5,1-13,3
30,9
Северный синап
13,9±0,9
9,1-18,7
20,9
137±26
92-147
56,0
9,7±0,6
7,1-13,4
20,2
Среднее
12,3±1,3
-
-
275±43
 
 
11,2±0,8
 
 
Min
9,0
4,3
20,9
137
92
23,2
9,0
5,1
20,2
Max
15,1
21,8
30,0
389
603
56,0
13,4
22,2
30,9
V,%
24,2
 
 
35,1
 
 
15,2
 
 

Примечание: * - сорта, иммунные к парше.

Литература

  1. Вигоров, Л.И. Биологически активные вещества плодово-ягодных растений и основные задачи их исследования / Л. И. Вигоров // Тр. Второго Всесоюзн. семинара по биологически активным веществам плодов и ягод. - Свердловск, 1964. – С. 8-19.
  2. Гинс, В.К. Селекция овощных культур на высокое содержание биологически активных веществ / В. К. Гинс, П. Ф. Кононков, М. С. Гинс // Вестник РАСХН. – 2001. - № 1. – С. 27- 29.
  3. Гудковский В.А. Антиокислительные (целебные) свойства плодов и ягод и прогрессивные методы их хранения // Хранение и переработка сельхозсыья.- 2001. - № 4. С. 13-19.
  4. Гудковский, В.А. Природные антиоксиданты фруктов и овощей - источник здоровья человека / В. А. Гудковский // Пути повышения устойчивости садоводства: сб. ст. – Мичуринск, 1998. – С. 30-35.
  5. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / под. ред Г.А. Лобанова. – Мичуринск, 1973. – 492 с.
  6. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / под. ред Е.Н. Седова, Т.П. Огольцовой. – Орел: ВНИИСПК, 1999. – 608 с.
  7. Сапожникова, Е.В. Химические особенности пектиновых веществ и связанные с ними детоксические свойства / Е. В. Сапожникова В. П. Тищенко В.П. / Тр. III Всесоюзн. семинара по биологически активным (лечебным) веществам плодов и ягод. – Свердловск, 1968. – С. 359-362.
  8. Седов, Е.Н. Селекция и сортимент яблони для Центральных регионов России. – Орел: ВНИИСПК, 2005. – 312 с.