CC BY
9
УДК 634.74 DOI 10.24412/2311-6447-2024-1-30-35
Биохимическая оценка различных сортов облепихи как ценнейшего источника биологически активных веществ
Biochemical assessment of various varieties of sea buckthorn as the most valuable source of biologically active
substances
Ст. преподаватель Е.А. Верховых, профессор О.М. Блинникова (ORCID 00000002-9558-4736),
Мичуринский государственный аграрный университет, кафедра продуктов питания, товароведения и технологии переработки продукции животноводства, тел.8-920-488-76-26, k. katyamich@mail. ru
профессор А.С. Ильинский Мичуринский государственный аграрный университет, кафедра технологических процессов и техносферной безопасности, тел. +7(47545)3 -88-15 scherbakov78@yandex. ru
Senior lecturer E.A. Verkhovykh, Professor O.M. Blinnikova (ORCID 0000-00029558-4736),
Michurinsk State Agrarian University, chair of Food, Commodity Science and Livestock Products Processing Technology, tel. 8-920-488-76-26 k.katyamich@mail. ru
Professor A.S. Ilyinsky Michurinsk State Agrarian University, chair of Technological Processes and Technosphere Safety, tel. +7(47545)3 -88-15 [email protected]
Аннотация. Произведена оценка сортов ценного по биологическому составу традиционного отечественного растительного сырья - источника антиоксидантов, витаминов и других биологически активных веществ. Выявлены факторы, влияющие на различие в количестве полезных компонентов плодов облепихи. Установлено содержание пищевых веществ в различных сортах облепихи для обеспечения суточной нормы потребностей для человека. Обоснована польза и использование ценного растительного сырья для разработки ассортимента и технологии пищевых продуктов здорового, функционального и диетического питания.
Abstract. The article evaluates varieties of biologically valuable traditional domestic plant raw materials - a source of antioxidants, vitamins and other biologically active substances. The factors influencing the difference in the number of useful components of sea buckthorn fruits have been identified. The content of nutrients in various varieties of sea buckthorn has been established to ensure the daily norm of needs for the population of the Russian Federation. The benefits and use of valuable plant raw materials for the development of an assortment and technology of food products for healthy, functional and dietary nutrition of the population are substantiated.
Ключевые слова: облепиха, биологически активные вещества, биохимическая оценка
Keywords: sea-buckthorn, biologically active substances, biochemical assessment
Финансирование. Исследования выполнены в рамках осударственного задания Минобрнауки РФ «Разработка новых технологических решений производства и рецептур продуктов здорового питания с использованием растительного сырья» (№ госрегистрации FESU-2023-0004).
Funding. The research was carried out within the framework of the State assignment of the
© Е.А. Верховых, О.М. Блинникова, А.С. Ильинский, 2024
Ministry of Education and Science of the Russian Fédération "Development of new technological solutions for the production and formulations of healthy food products using plant raw materials" (state registration number FESU-2023-0004).
Полноценное и регулярное обеспечение организма всеми необходимыми микро-нутриентами: витаминами и жизненно необходимыми биологическими веществами является важнейшим пищевым фактором, обладающим большим значением для здоровья человека. В настоящее время особенную актуальность приобретает производство продуктов питания нового поколения, к которым относятся функциональные, задачей которых является увеличение различных полезных веществ и витаминов в рационе человека для оздоровления организма [4].
Правительство РФ определило направление государственной политики в области здорового питания населения - получение пищевых продуктов общего и специального назначения с использованием биологически активных веществ; создание технологий производства качественно новых пищевых продуктов с направленным изменением химического состава, соответствующего потребностям организма человека, в том числе продуктов лечебно-профилактического назначения, для предупреждения различных заболеваний и укрепления защитных функций организма, снижения риска воздействия вредных веществ.
Облепиха является ценным традиционным растительным отечественным сырьем. На территории России произрастает один ее вид Hippophaë rhamnoides L. -облепиха крушиновидная. В Центральном Черноземье интродукция и сортоизучение облепихи впервые началось во ВНИИС им. И.В. Мичурина в 1980-х годах 20-го века. Сейчас ее значение в промышленном садоводстве как источника сырья для пищевой промышленности увеличивается [1]. Плоды облепихи отличаются богатым и разнообразным содержанием биологически активных веществ. Это делает возможным использование облепихи для диетического и лечебного питания. Л.И. Мовсеян отмечает, что «в облепихе природа собрала все основные водорастворимые и жирорастворимые витамины. Полезные вещества в ней находятся во всех частях растения - в плодах, листьях, коре ветвей, в корнях. Облепиху как чемпиона по биологически активным веществам давно перевели из просто вкусных и полезных в разряд лечебных культур»
[3].
Цель работы - исследовать биохимические показатели плодов облепихи по содержанию в них важнейших биологически активных веществ и отобрать лучшие сорта для более эффективного их использования в разработке и совершенствовании технологий производства пищевых продуктов здорового, диетического и функционального питания. В задачи исследования входило:
- изучение биохимического состава плодов облепихи различных сортов;
- оценка сортов и отборных форм по содержанию витаминов, антиоксидантов и других биологически активных веществ;
- выделение источников высокого содержания биологически активных веществ, пригодных для производства продуктов здорового питания.
Объектом исследования были: облепиха Красноплодная; облепиха Ажурная; облепиха Ботаническая ароматная. Место выращивания объектов - научно-образовательный центр имени В.И. Будаговского.
Облепиха Красноплодная - сеянец от свободного опыления Ленинградской формы, получен в Ботаническом саду МНУ им. М.В. Ломоносова. В 1980 г. принята на государственное сортоиспытание. В государственный реестр включен в 1999 г. по Северо-Западному региону. Красноплодная - это куст сильнорослый относительно раскидистый с колючими по всей длине побегами с яркими и аппетитными ягодами. Она отличается высокой устойчивостью к болезням и холодам, что делает ее прекрасным выбором для выращивания в разных климатических условиях. Имеет среднеранний срок созревания (вторая половина августа). Вступает в плодоношение на 3-4-й год. В возрасте 8 лет дает урожай 7-8 кг ягод с куста.
Средняя урожайность составляет 1,3 кг/м2. Плоды крупные, овально-конической формы, массой 0,6 г. Цвет плодов ярко-красный. Толщина кожицы средняя. Имеет длинную плодоножку. Отрыв ягод сухой. Ягоды имеют выраженный нежный аромат [10].
Облепиха Ажурная. Сорт выведен в НИИСС путем отбора среди сеянцев от свободного опыления в 1987 г. Принята на государственное сортоиспытание в 2001 г. Ажурная - слаборослый куст с раскидистой кроной, без колючек. Зимостойкость высокая. Сорт универсального назначения. Облепиха Ажурная начинает плодоносить на 4-й год после посадки. Это ранний сорт облепихи со сроками созревания в середине августа и конце сентября. Урожайность высокая - 5-6 кг с куста, около 64,1 ц на 1 га. Плоды цилиндрической формы, массой до 1 г. Цвет плодов оранжевый или ярко-оранжевый цвет. Вкус этих плодов слегка кислый, но приятный для большинства людей. Мякоть обладает приятным ароматом.
Облепиха Ботаническая ароматная - сеянец от свободного опыления Ленинградской формы, отобран в Ботаническом саду МГУ им. М.В. Ломоносова. На государственное сортоиспытание принята в 1987 г. Ботаническая ароматная - средне-рослый, раскидистый куст, с зонтиковидной кроной, с мягкими, сухими колючками, расположенными на побегах очень редко. Она относится к сортам раннего срока созревания (вторая половина августа). Урожайность составляет 9-15 кг ягод с одного куста. Плоды крупные, продолговато-округлые, блестящие, массой 0,5-0,7 г. Цвет плодов оранжево-красный, на вершине имеет красное пятно. У плодов плотная кожица, сочная мякоть, вкус - слабокислый, выраженный аромат. Отрыв ягод сухой. Ягоды универсального назначения [8].
Одним из важнейших показателей, по которому судят о качестве перерабатываемого растительного сырья, является содержание в нем сухих веществ. Вкус и питательная ценность зависит от химического состава плодов. Состав мякоти плодов: вода, растворимые сухие (красящие вещества, витамины и др.) и нерастворимые вещества (минеральные вещества и др.). Количество сухих веществ в плодах достигает приблизительно 10-20 %, из них около 2-5 % являются нерастворимыми в воде соединениями [2]. Содержание сухих веществ в плодах облепихи, %: Красноплодная - 12,4; Ажурная - 12,5; Ботаническая ароматная - 10,8. На содержание сухих веществ оказывают влияние климатические условия, полив, вид и сорт сырья. В облепихе Ажурной и Красноплодной количество сухих веществ составляет 12,5 и 12,4 % соответственно. В Ботанической ароматной отмечено меньшее их содержание - 10,8 %.
Избыточное количество свободных радикалов провоцирует развитие серьезных заболеваний, а антиоксиданты плодов и ягод защищают организм от них, и, как следствие, улучшают обмен веществ, ускоряют восстановление клеток и способствуют их обновлению, замедляют процессы старения, повышают иммунитет, снижают риск развития многих заболеваний. Антиоксиданты могут быть синтезированы в организме или поступать из рациона.
В больших количествах они содержатся в свежих ягодах и фруктах, в том числе и облепихе, а также свежевыжатых из них соках, морсах, пюре. В облепихе наблюдается сильное различие биохимического состава и его зависимость от видов, подвидов, разновидностей и эколого-географического происхождения. На антиоксидантную активность плодов облепихи влияют, в первую очередь, количество витамина С и антиоксиданты фенольного типа. Количество антиоксидантов может находиться в пределах от десятков до тысяч мг/100 г, в частности витамина С и антиоксидантов фенольного типа [7]. Суммарное содержание антиоксидантов в плодах облепихи, мг/100 г: Красноплодная - 45,75; Ажурная - 34,56; Ботаническая ароматная - 39,44.
Исследуемые сорта плодов облепихи имеют различия в составе антиоксидантов. Антиоксидантный комплекс облепихи делает возможным использование ее плодов и продуктов переработки в производстве нутрицевтиков и пищевых продуктов. Каротиноиды - группа растительных пигментов, эффективный
антиоксидант. Их различное накопление в плодах облепихи влияет на яркую окраску, которая может быть желтой, оранжевой или красной. Эти биологически активные вещества представлены в основном ^-каротином. Сумма каротиноидов в плодах облепихи, мг/100 г: Красноплодная - 14,94; Ажурная - 5,2; Ботаническая ароматная -8,2. Содержание каротиноидов в плодах различных сортов также неодинаково. Норма физиологической потребности в ^-каротине для взрослых старше 18 лет составляет 5 мг [6]. Таким образом, все исследуемые сорта облепихи удовлетворяют суточную потребность в каротиноидах.
В плодах облепихи присутствуют Р-активные вещества - полифенолы, к которым относятся катехины. Это органические вещества из группы флавоноидов, содержащиеся во многих растениях, являются сильными природными антиоксидантами. Катехины оказывают положительное антимикробное, противовирусное, противовоспалительное, антиаллергенное и противораковое действие, усиливают проникновение и усвояемость полезных функциональных продуктов питания в организм, тем самым повышая их полезность.
Согласно литературным данным суммарное содержание Р-активных веществ в облепихе не самое высокое, катехинов содержится до 53 мг/100 г [9]. Содержание катехинов в плодах облепихи, выращенной на территории города Мичуринск, мг/100 г: Красноплодная - 30,5; Ажурная - 23,0; Ботаническая ароматная - 27,3. Некоторые различия в содержании катехинов обнаружены в зависимости от сорта облепихи. В свою очередь, метеорологические условия года оказывают несильное влияние. Свойство растений накапливать катехины в плодах сохраняется достаточно устойчиво и долго, в течение всей жизни. Количественное содержание катехинов исследованных видов показывает, что плоды облепихи могут быть сырьем для получения Р-витами-ноактивных продуктов питания.
Аскорбиновая кислота - витамин, обладающий сильными антиоксидантными и иммуномодулирующими свойствами. Она участвует в регулировании окислительно-восстановительных процессов и оказывает влияние на холестериновый обмен. Нехватку витамина С необходимо восполнять ежедневно, поскольку это соединение не синтезируется в организме человека.
Содержание витамина С в продуктах питания находится в широком диапазоне. Синтез витаминов, как правило, осуществляется растениями, а не животными. Аскорбиновую кислоту практически невозможно встретить в пище животного происхождения, чего нельзя сказать о растениях, где можно увидеть высокую концентрацию аскорбиновой кислоты. Ягоды более насыщены витамином С, чем плоды цитрусовых. Так, облепиха содержит больше аскорбиновой кислоты, чем другие плодовые и ягодные культуры. По имеющимся данным, у плодов облепихи, произрастающих в России, содержание витамина С может находиться в диапазоне от 80 до 280 мг/100 г [5]. Содержание аскорбиновой кислоты в плодах облепихи, выращенной в Центрально-Черноземном районе, мг/100 г: Красноплодная - 71,3; Ажурная - 82,2; Ботаническая ароматная - 97,4.
Содержание аскорбиновой кислоты в плодах изменчиво и находится в значительной зависимости от сложившихся метеорологических условий года, климатических условий и условий выращивания. Неустойчивость количества витамина С в облепихе обусловливается различными внешними и внутренними факторами. Сроки сбора плодов оказывают большое влияние. Так, происходит уменьшение витамина С по мере его созревания. Наиболее высокое его содержание наблюдается на начальной стадии в период окрашивания плодов. Рекомендуется осуществлять сбор ягод с целью сохранения витамина С при последующей обработке в более ранние сроки. Потерю витамина С вызывает замораживание и оттаивание плодов. Суточная норма потребления аскорбиновой кислоты для взрослых составляет 100 мг, соответственно 100 г свежих плодов облепихи исследуемых сортов может обеспечить до 100 % от суточной потребности человека в витамине С.
Проведенные исследования различных сортов облепихи кувшиновидной, выращенной в условиях Центрально-Черноземного региона, показали, что эта культура обладает плодами, богатыми биологически активными веществами, в особенности аскорбиновой кислотой и каротиноидами. По суммарному содержанию антиоксидан-тов, сумме каротиноидов и содержанию катехинов лидирующую позицию занимает облепиха Красноплодная. Облепиха Ботаническая ароматная выделяется благодаря высокому содержанию аскорбиновой кислоты. Установлена наибольшая ценность сортов - Красноплодная и Ботаническая ароматная, которые отличаются сочетанием высокого содержания в плодах аскорбиновой кислоты и каротиноидов.
Богатый биохимический состав ягод исследуемых сортов облепихи позволяет использовать их как дополнительный источник витаминов для поддержания здоровья человека. Обладая уникальным набором биологически активных веществ и витаминов, облепиха оказывает на организм общеукрепляющее и тонизирующее воздействие. Ягоды облепихи рекомендуется включать в состав здорового, функционального и полноценного питания, для профилактики различных болезней.
ЛИТЕРАТУРА
1. Елисеева, Т. Облепиха (лат. Hippophaë) / Т. Елисеева, А. Ямпольский. - Текст: непосредственный / / Журнал здорового питания и диетологии. - 2020.- № 4.
2. Каранян, И.К. Биохимическая оценка различных сортов облепихи Центрально-Черноземного региона: автореф. дисс. ... канд. с/х наук / И.К. Каранян.
- Мичуринск, 2002. - Текст: непосредственный
3. Кирина, И.Б. Лечебное садоводство: учеб. пособ. / И.Б. Кирина, И.А. Иванова, Н.С. Самигуллина. - Мичуринск, 2009. - 163 с. - Текст: непосредственный.
4. Совершенствование технологии производства ягодного сока функционального назначения с использованием газоразделительных мембран: автореф. дисс. ... канд. с/х наук / Е.А. Кузнецова. - Мичуринск, 2019. - Текст: непосредственный.
5. Макаркина, М.А. Содержание витамина С и каротиноидов в плодах различных сортов облепихи в условиях Средней полосы России / М.А. Макаркина, Н.И. Богомолова, С.Е. Соколова. - Текст: электронный // Современное садоводство.
- 1/2011.
6. Методические рекомендации МР 2.3.1.0253-21 от 22.07.2021. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации] - Режим доступа: https:/ /www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/402716140 (дата обращения: 30.10.2023). - Текст: электронный.
7. Нилова, Л.П. Антиоксидантные комплексы облепихи крушиновидной (Hippophaë rhamnoides L.) северо-запада России / Л.П. Нилова, С.М. Малютенкова. -Текст: непосредственный // Вестник ВГУИТ. - 2021. - Т. 83, №. 1. - С. 108-114.
8. Ферма.expert. Облепиха- Режим доступа: https://ferma.expert/ras-teniya/kustarniki/oblepiha/sorta-oblepihi (дата обращения: 01.10.2023). - Текст: электронный.
9. Яшин, А.Я. Ягоды: химический состав, антиоксидантная активность. Влияние потребления ягод на здоровье человека / А.Я. Яшин, А.Н. Веденин, Я.И. Яшин, Б.В. Немзер. - Текст: непосредственный // Аналитика веществ и материалов - 2019. - Том 9.- № 3.
10. LePlants. Место встречи растений и людей. Облепиха. - Режим доступа: https://leplants.ru (дата обращения: 01.10.2023). - Текст: электронный.
REFERENCES
1. Eliseeva T., Yampol'skiy A. Oblepikha (lat. Hippophae) [Sea buckthorn (lat. Hippophae)], Zhurnal zdorovogo pitaniya i dietologii. - 2020. - No 4.
2. Karanyan I.K. Biokhimicheskaya otsenka razlichnykh sortov oblepikhi Tsen-tral'no-Chernozemnogo regiona [Biochemical assessment of various varieties of sea buckthorn in the Central Chernozem region]: Avtoreferat dis. ... kandidata sel'skokho-zyaystvennykh nauk. - Michurinsk, 2002.
3. Kirina I.B., Ivanova I.A., Samigullina N.S. Lechebnoe sadovodstvo [Medicinal gardening]: Ucheb. posob. - Michurinsk: Izd-vo Michurinskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2009. - 163 pp.
4. Kuznetsova E.A. Sovershenstvovanie tekhnologii proizvodstva yagodnogo soka funktsional'nogo naznacheniya s ispol'zovaniem gazorazdelitel'nykh membrane [Improvement of the technology of production of berry juice for functional purposes using gas separation membranes]: Avtoreferat dis. ... kandidata sel'skokhozyaystvennykh nauk. - Michurinsk, 2019.
5. Makarkina M.A., Bogomolova N.I., Sokolova S.E. Soderzhanie vitamina S i ka-rotinoidov v plodakh razlichnykh sortov oblepikhi v usloviyakh Sredney polosy Rossii [The content of vitamin C and carotenoids in the fruits of various varieties of sea buckthorn in the conditions of Central Russia], Elektronnyy zhurnal «Sovremennoe sadovodstvo». -1/2011.
6. Metodicheskie rekomendatsii MP 2.3.1.0253-21 ot 22.07.2021. Normy fiziolog-icheskikh potrebnostey v energii i pishchevykh veshchestvakh dlya razlichnykh grupp na-seleniya Rossiyskoy Federatsii [Norms of physiological energy and nutritional requirements for various population groups of the Russian Federation] [Elektronnyy resurs] -Rezhim dostupa: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/402716140 (data obrashcheniya: 30.10.2023).
7. Nilova L.P., Malyutenkova S.M. Antioksidantnye kompleksy oblepikhi krushi-novidnoy (Hippophae rhamnoides L.) severo-zapada Rossii [Antioxidant complexes of buckthorn buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) of the north-west of Russia], Vestnik VGUIT. - 2021. - T. 83, No. 1. - pp. 108-114.
8. Ferma.expert. Oblepikha [Farm.expert. Sea-buckthorn] [Elektronnyy resurs] -Rezhim dostupa: https:/ /ferma.expert/rasteniya/kustarniki/oblepiha/sorta-oblepihi (data obrashcheniya: 01.10.2023).
9. Yashin A.Ya., Vedenin A.N., Yashin Ya.I., Nemzer B.V. Yagody: khimicheskiy sostav, antiok-sidantnaya aktivnost'. Vliyanie potrebleniya yagod na zdorov'e cheloveka [Berries: chemical composition, antioxidant activity. The effect of berry consumption on human health], AnAlitikA veshchestv i mAteriAlov, Moskva, SShA. - 2019. - Tom 9. - No 3.
10. LePlants. Mesto vstrechi rasteniy i lyudey. Oblepikha [LePlants. A meeting place for plants and people. Sea-buckthorn] [Elektronnyy resurs] - Rezhim dostupa: https://le-plants.ru (data obrashcheniya: 01.10.2023).
