CC BY
28
УДК / UDC 634.233:631.526.32:631.576.2:581.19
БИОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЛОДОВ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СОРТОВ ВИШНИ
BIOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF PROMISING SOUR CHERRY CULTIVARS FRUITS
Рахметова Т.П.*, аспирант1 Rakhmetova T.P., Postgraduate Student1 Ефремов И.Н., аспирант2, младший научный сотрудник1 Efremov I.N., Postgraduate Student2, Junior Researcher1 1ФГБНУ ВНИИ селекции плодовых культур, Орловская область, Россия 1Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding, Orel Region, Russia 2ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет
имени Н.В. Парахина», Орел, Россия 2Federal State Budgetary Educational Establishment of Higher Education "Orel State Agrarian University named after N.V. Parakhin", Orel, Russia
*E-mail: kurakova@vniispk.ru
Плоды вишни - это насыщенный питательными и фитохимическими веществами продукт с относительно низкой калорийностью, что является одной из основных причин её растущей популярности в рационе человека. В данной статье представлены результаты биохимических исследований по содержанию питательных и биологически активных веществ 16 сортов и 4 отборных и элитных форм вишни обыкновенной из генофонда Всероссийского научно-исследовательского института селекции плодовых культур (Орловская область). Исследования проводились на протяжении двух лет, в период с 2018 по 2019 год. Опытные насаждения высажены в 2011 году. Растения произрастают по общепринятой схеме 3 х 5 м. Было изучено содержание растворимых сухих веществ, органических кислот, суммы Сахаров, аскорбиновой кислоты (витамина С) в плодах. По каждому из сортов, отборных и элитных форм был рассчитан сахарокислотный индекс. В результате анализа полученных данных выделены лучшие генотипы по каждому биохимическому компоненту: по растворимым сухим веществам - сорта Верея, Муза, Подарок учителям, Превосходная Веньяминова, Путинка, Ровесница; отборная форма 84847; по органическим кислотам - сорта Бусинка, Быстринка, Гриот Остгеймский, Новелла, Подарок учителям, Превосходная Веньяминова, Путинка, отборная форма 85854; по сумме Сахаров - сорта Верея, Муза, Новелла, Подарок учителям, Превосходная Веньяминова, Путинка, Ровесница, отборные формы 84847, 84854; по аскорбиновой кислоте - сорта Быстринка, Верея, Капелька, Новелла, Орлица, Путинка, Тургеневка, Шоколадница, отборная форма 84735. Эти сортообразцы представляют высокий интерес для дальнейшей селекции на улучшение химического состава плодов вишни.
Ключевые слова: вишня, биохимический состав, растворимые сухие вещества, сахара, титруемая кислотность, сахарокислотный индекс, аскорбиновая кислота.
Cherry fruits are rich in nutrients and phytochemicals with a relatively low calorie content, which is one of the main reasons for its growing popularity in the human diet. This article presents the results of biochemical studies on the content of nutrient and biologically active substances of 16 cultivars and 4 selected and elite forms of sour cherry from the gene pool of the Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding (Orel Region). The studies were conducted for more than two years, from 2018 to 2019. The experimental plantings were planted in 2011. The plants grow according to the generally accepted pattern of 3 x 5 m. The content of soluble solids, organic acids, the amount of sugars, ascorbic acid (vitamin C) in the fruits was studied. For each of the cultivars, selected and elite forms, the sugar-acid
index was calculated. As a result of the analysis of the obtained data, the best genotypes were identified for each biochemical component: for soluble dry substances - cultivars Vereya, Muza, Podarok Uchitelyam, Prevoskhodnaya Venyaminova, Putinka, Rovesnitsa; select form 84847; for organic acids - cultivars Businka, Bystrinka, Griot Ostheimsky, Novella, Podarok Uchitelyam, Prevoskhodnaya Venyaminova, Putinka, selective form 85854; by the sum of sugars - cultivars Vereya, Muza, Novella, Podarok Uchitelyam, Prevoskhodnaya Venyaminova, Putinka, Rovesnitsa, selective forms 84847, 84854; for ascorbic acid - varieties Bystrinka, Vereya, Kapelka, Novella, Orlitsa, Putinka, Turgenevka, Shokoladnitsa, selective form 84735. These cultivars are of great interest for further selection for improving the chemical composition of cherry fruits.
Key words: cherry, biochemical composition, soluble solids, sugars, titratable acidity, sugar acid index, ascorbic acid.
Введение. Плоды вишни - это насыщенный питательными и фитохимическими веществами продукт с относительно низкой калорийностью, что является одной из основных причин её растущей популярности в рационе человека. Кроме того, многие исследователи доказывают, что регулярное потребление плодов вишни оказывает положительный эффект на здоровье людей [1, 2].
Плоды вишни в своем составе содержат сахара, органические кислоты, аскорбиновую кислоту (витамин С), Р-активные вещества (витамин Р) и др. Все эти вещества колеблются в значительных пределах в зависимости от сорта и места произрастания [3].
Целью исследований было изучить сорта вишни, представляющие хозяйственно-биологическую ценность, выращенные в ФГБНУ Всероссийский НИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК), по содержанию в плодах основных биохимических компонентов и выделить лучшие по каждому показателю.
Условия, материалы и методы. За период 2018-2019 гг. было изучено 20 сортообразцов вишни, в том числе 16 сортов и 4 отборные формы (ОФ), которые составляют основу генофонда вишни обыкновенной ВНИИСПК, распространенные в отечественном и зарубежном производстве плодов, широко используемые в селекции на комплекс хозяйственно- и биологически-ценных признаков. Вместе с тем, эти сортообразцы всё ещё нуждаются в более основательном исследовании по ряду показателей, в том числе и в связи с изменяющимися погодно-климатическими условиями. Этим и обусловлен выбор данных сортообразцов в качестве объектов исследования.
Отбор проб проводился на участках сортоизучения вишни, анализ химического состава плодов - в лаборатории биохимической и технологической оценки сортов и хранения ВНИИСПК.
Биохимические показатели плодов определялись согласно «Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» [4]; методическому руководству ВИР им. Н.И. Вавилова под редакцией А.И. Ермакова «Методы биохимического исследования растений» [5].
Результаты и обсуждение. В плодах 20 сортообразцов вишни изучали содержание растворимых сухих веществ, суммы Сахаров, органических (титруемых) кислот, аскорбиновой кислоты (витамина С) и сахарокислотный индекс (СКИ) (табл.).
Таблица - Химический состав плодов вишни (за период 2018-2019 гг.)
Сорт PCB, % Титруемая кислотность, % Сумма Сахаров, % ски АК, мг/100г
Бусинка 15,6 0,97 7,91 8,1 6,2
Быстринка 14,6 1,22 10,05 8,2 14,5
Верея 19,3 1,6 14,48 9,1 11,0
Гриот остгеймский 16,0 1,38 11,36 8,2 4,4
Капелька 15,2 1,54 10,46 6,8 11,9
Ливенская 17,2 2,19 10,96 5,0 4,4
Муза 20,0 1,54 12,95 8,4 8,0
Новелла 17,1 1,0 13,26 13,3 17,2
Орлица 14,9 1,68 10,28 6,1 11,9
Подарок учителям 19,5 1,15 12,87 11,2 8,4
Превосходная Веньяминова 19,4 1,11 14,69 13,2 3,1
Путинка 19,0 1,42 13,65 9,6 26,4
Ровесница 19,9 1,52 13,49 8,9 8,0
Тургеневка 16,4 1,89 10,9 5,8 13,3
Уманская скороспелка 14,9 1,80 10,46 5,8 2,7
Шоколадница 16,2 1,54 11,81 7,7 23,4
84595 ЭЛС 16,6 1,92 11,02 5,7 10,6
84735 ОФ 15,8 1,60 10,67 6,7 18,5
84847 ОФ 18,7 1,59 13,11 8,2 3,6
85854 ОФ 17,6 1,38 13,19 9,6 4,9
Среднее 17,2 1,50 11,79 8,2 10,6
Минимальное 14,6 0,97 7,91 5,0 2,7
Максимальное 20,0 2,19 14,69 13,2 26,4
Ошибка 0,41 0,07 0,38 0,50 1,50
Коэффициент вариации 10,7 20,9 14,3 27,3 63,4
Растворимые сухие вещества (РСВ) - этот параметр является важным показателем, определяющим востребованность потребителя. Как сообщалось в исследовании J. Serradilla с соавторами (2017), содержание PCB в плодах вишни должно быть выше порогового значения 14,0-16,0 г на 100 г сырой массы (14,0-16,0%) для успешной реализации полученного товара. Было установлено, что содержание PCB в плодах варьировало от 14,6 (Быстринка) до 20,0% (Муза), при среднем значении 17,2±0,41% и средней сортовой изменчивости признака, коэффициент вариации (V, %) равен 10,7%. Более 18,0% PCB в плодах имели сорта: Верея (19,3%), Муза (20,0%), Подарок учителям (19,5%), Превосходная Веньяминова (19,4%), Путинка (19,0%), Ровесница (19,9%), ОФ 84847 (18,7%).
Содержание сахара является важной качественной характеристикой, которая напрямую влияет на употребление плодов вишни в свежем виде. Среднее содержание суммы Сахаров в плодах составило 11,88±0,39%, минимальное - 7,91% (Бусинка), максимальное - 14,69% (Превосходная Веньяминова), сортовая изменчивость признака средняя (V=14,7%). Лучшими по данному показателю (сумма Сахаров более 12,00%) являются: Верея
(14,48%), Муза (12,95%), Новелла (13,26%), Подарок учителям (12,87%), Превосходная Веньяминова (14,69%), Путинка (13,65%), Ровесница (13,49%), отборные формы- 84847 (13,11%), 84854 (13,19%).
Титруемая кислотность (содержание органических кислот) является одним из важнейших показателей вишни, так как с ее значениями также напрямую связана способность реализации выращенного продукта потребителю. Титруемая кислотность - параметр, сильно зависящий от сорта [6]. Некоторыми авторами отмечается, что одно из полезных качеств вишни для здоровья человека, связано с содержанием органических кислот, которые придают кислый вкус, стимулируют секрецию пищеварительных ферментов и регулируют правильный ход химических реакций в организме [7]. Среднее содержание органических кислот (титруемой кислотности) в плодах вишни составило 1,50±0,07% при сортовом разнообразии от 0,97 (Бусинка) до 2,19% (Ливенская) и коэффициенте вариации 20,9%. Ниже среднесортового значения (менее 1,50%) содержание органических кислот отмечено у сортов: Бусинка (0,97%), Быстринка (1,22%), Гриот осгеймский (1,38%), Новелла (1,0%), Подарок учителям (1,15%), Превосходная Веньяминова (1,11%), Путинка (1,42%), ОФ 85854 (1,38%).
В целом на вкус плодов влияет отношение накапливающихся в них Сахаров и органических кислот или сахарокислотный индекс (СКИ). Среднее значение сахарокислотного индекса (СКИ) составило - 8,3±0,52, максимальное - 13,3 - у сорта Новелла, минимальное - 5,0 - у сорта Ливенская, коэффициент вариации высокий - 28,0%. Значительное варьирование признака свидетельствует о том, что значительная часть сортов относится к техническим, из них получаются продукты переработки высокого качества. Высокий СКИ (более 8,3) имели сорта: Верея (9,1), Муза (8,4), Новелла (13,3), Подарок учителям (11,2), Превосходная Веньяминова (13,2), Путинка (9,6), Ровесница (8,9), ОФ 85854 (9,6). Эти сортообразцы обладают плодами десертного вкуса.
Вишня относится к культурам с невысоким содержанием аскорбиновой кислоты (АК) (витамина С) в плодах. Среднее содержание АК в плодах, исследуемых нами сортообразцов составило 10,6±1,50 мг/100 г, минимальное -2,7 мг/100 г (Уманская скороспелка), максимальное - 26,4 мг/100 г (Путинка). Лучшими по данному показателю (АК более 10,6 мг/100 г) являются: Быстринка (14,5 мг/100 г), Верея (11,0 мг/100 г), Капелька (11,9 мг/100 г), Новелла (17,2 мг/100 г), Орлица (11,9 мг/100 г), Путинка (26,4 мг/100 г), Тургеневка (13,3 мг/100 г), Шоколадница (23,4 мг/100 г), ОФ 84735 (18,5 мг/100 г).
Выводы. На основании проведенных биохимических исследований плодов вишни по каждому показателю были выделены лучшие генотипы: по растворимым сухим веществам - Верея, Муза, Подарок учителям, Превосходная Веньяминова, Путинка, Ровесница; отборная форма 84847; по органическим кислотам - Бусинка, Быстринка, Гриот осгеймский, Новелла, Подарок учителям, Превосходная Веньяминова, Путинка, ОФ 85854; по сумме Сахаров - Верея, Муза, Новелла, Подарок учителям, Превосходная Веньяминова, Путинка, Ровесница, отборные формы 84847, 84854; по содержанию аскорбиновой кислоты - Быстринка, Верея, Капелька, Новелла, Орлица, Путинка, Тургеневка, Шоколадница, ОФ 84735. Эти сортообразцы представляют интерес для дальнейшей селекции на улучшение химического состава плодов вишни.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Kelley D.S., Adkins Y., Laugero K.D. A Review of the Health Benefits of Cherries // Nutrients. 2018. Vol. 10 (3). Pp. 368. Doi.org/10.3390/nu10030368.
2. Cherry antioxidants: from farm to table. Review / G. Ferretti, T. Bacchetti, A. Belleggia, D. Neri // Molecules. 2010. Vol. 15. P. 6993-7005. Doi.org/10.3390/molecules15106993.
3. Биохимическая характеристика сортов и форм вишни и черешни селекции ВНИИСПК / М.А. Макаркина, А.А. Гуляева, А.Р. Павел, О.А. Ветрова, Т.П. Куракова // Современное садоводство - Contemporary horticulture. 2018. № 2 (13). С. 28-35. DOI: 10.24411/2312-6701-2018-10205.
4. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / под общ. ред. Е.Н. Седова и Т.П. Огольцовой. Орел: ВНИИСПК, 1999. 608 с.
5. Методы биохимического исследования растений / А.И. Ермаков [и др.]; под ред. А.И. Ермакова. 3-е изд. переработанное и доп. Л.: «Агропромиздат», Ленинградское отд., 1987. 430 с.
6. Fruit Chemistry, Nutritional Benefits and Social Aspects of Cherries / J. Serradilla, M.F. Aksic, G. Manganaris et al. // Cherries: Botany, Production and uses. 2017. Vol. 17. Pp.420-441.
7. Evaluation of Sour Cherry ( Prunus cerasus L.) Fruits for Their Polyphenol Content, Antioxidant Properties, and Nutritional Components / A. Wojdyto, P. Nowicka, P. Laskowski, J. Oszmianski // Journal of agricultural and food chemistry. 2014. Vol. 62. Doi. 10.1021/jf504023z.
REFERENCES
1. Kelley D.S., Adkins Y., Laugero K.D. A Review of the Health Benefits of Cherries // Nutrients. 2018. Vol. 10 (3). Rr. 368. Doi.org/10.3390/nu10030368.
2. Cherry antioxidants: from farm to table. Review / G. Ferretti, T. Bacchetti, A. Belleggia, D. Neri // Molecules. 2010. Vol. 15. P. 6993-7005. Doi.org/10.3390/molecules15106993.
3. Biokhimicheskaya kharakteristika sortov i form vishni i chereshni selektsii VNIISPK / M.A. Makarkina, A.A. Gulyaeva, A.R. Pavel, O.A. Vetrova, T.P. Kurakova // Sovremennoe sadovodstvo - Contemporary horticulture. 2018. № 2 (13). S. 28-35. DOI: 10.24411/2312-6701-2018-10205.
4. Programma i metodika sortoizucheniya plodovykh, yagodnykh i orekhoplodnykh kultur / pod obshch. red. Ye.N. Sedova i T.P. Ogoltsovoy. Orel: VNIISPK, 1999. 608 s.
5. Metody biokhimicheskogo issledovaniya rasteniy / A.I. Yermakov [i dr.]; pod red. A.I. Yermakova. 3-e izd. pererabotannoe i dop. L.: «Agropromizdat», Leningradskoe otd., 1987. 430 s.
6. Fruit Chemistry, Nutritional Benefits and Social Aspects of Cherries / J. Serradilla, M.F. Aksic, G. Manganaris et al. // Cherries: Botany, Production and uses. 2017. Vol. 17. Pp.420-441.
7. Evaluation of Sour Cherry ( Prunus cerasus L.) Fruits for Their Polyphenol Content, Antioxidant Properties, and Nutritional Components / A. Wojdyto, P. Nowicka, P. Laskowski, J. Oszmianski // Journal of agricultural and food chemistry. 2014. Vol. 62. Doi. 10.1021/jf504023z.
