CC BY
22БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ УДК: 543.544.5.068.7:577.127.4
Работа выполнялась при поддержке гранта Российского научного фонда (№ 14-5000079).
Старцева О. В.
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Ордена Трудового красного знамени Никитский ботанический сад — Национальный научный центр РАН»;
Таврическая академия Крымского федерального университета
им. В. И. Вернадского
Палий И. Н.
К.б.н., Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Ордена Трудового красного знамени Никитский ботанический сад — Национальный научный центр РАН»
Хохлов С. Ю.
К.с.-х.н., Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Ордена Трудового красного знамени Никитский ботанический сад — Национальный научный центр РАН»
Мельников В. А.
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Ордена Трудового красного знамени Никитский ботанический сад — Национальный научный центр РАН»
ФЕНОЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ПЛОДОВ ХУРМЫ СОРТОВ КОЛЛЕКЦИИ НИКИТСКОГО БОТАНИЧЕСКОГО САДА
В работе дана детальная характеристика фенольных веществ 7 сортов хурмы коллекции Никитского ботанического сада, относящихся к разным группам, сделаны выводы о наиболее перспективных для селекции и полезных для человека сортах по этой группе веществ.
Ключевые слова: хурма, фенольные соединения, галловая кислота, хлорогеновая кислота, нарингенин, перспективные сорта.
Введение
Растительные продукты являются богатыми источниками фенольных соединений, которые могут выступать антиоксидантами для предотвращения сердечных заболеваний, подавления воспалительных процессов, снижения заболеваемости раком и диабетом, а также снижения уровня мутагенеза в организме человека [1].
Нами были исследованы 7 сортов хурмы коллекции Никитского ботанического сада, относящихся к разным группам (Меадр, Россиянка, Хачиа, Айзу-Миширазу — терпкие сорта; Сувенир осени, Хиакуме и Золотистая — нетерпкие сорта). Хурма широко используется как в пищевых, так и в лечебных целях и имеет характерный специфический состав плодов, отличающийся от других плодовых [2].
Целью исследования было установить, какие сорта хурмы наиболее ценны для человека с точки зрения содержания в них фенольных веществ на стадии потребительской зрелости.
Материалы и методы
Для оценки количественного содержания фенольных соединений использовали реакцию
с реактивом Фолина-Чокальтеу [3].
Аналитические измерения выполняли на оборудовании производства Termo Fisher Scientific, для определения количественного содержания галловой кислоты в пробах использовали систему высокоэффективной жидкостной хроматографии Ultimate 3000 с диодно-матричным детектором. Для идентификации и сравнительной оценки содержания низкомолекулярных фенольных веществ использовали масс-спектрометрический детектор API 3200 производства AB Sciex по методике Плазоника А. и коллег [4], адаптировав условия к аналитической колонке Acclaim C18, диаметром 4,6мм, длиной 150 мм, размером частиц сорбента 5 мкм.
Для количественного анализа применяли аналитическую колонку Eclipse Plus C18, диаметром 4,6 мм, длиной 250 мм, размером частиц сорбента 5 мкм.
Для пробоподготовки и анализа использовали свежеполученную деионизированную воду на установке MilliQ, метанол и ацетонитрил чистоты для ВЭЖХ производства Pancreac, а также муравьиную кислоту чистоты для ВЭЖХ производства Merk и стандартные образцы галловой кислоты, хлорогеновой кислоты и нарингенина производства Sigma Aldrich.
Свежесобранные плоды хурмы помещали в кипяток на 5 минут для деактивации ферментов. Затем отбирали по 2 параллельных пробы массой 5 грамм из 3 разных плодов каждого сорта, измельчали скальпелем до однородной массы и экстрагировали двумя порциями системой метанол - вода, содержащей 80% метанола, в условиях ультразвука (2 раза по 15 минут).
Суммарный экстракт фильтровали через специальный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм в виалу объёмом 2 мл. Объём дозируемой пробы — 7 мкл. Для разделения основных компонентов водно-спиртового экстакта использовали градиентное элюирование. Элюенты В — ацетонитрил и С — 0,1% раствор муравьиной кислоты в деионизированной воде смешивали по следующей программе: 0-5 минут 5 % В, 5-35 минут подъём от 5 до 30 % В, 35-40 минут подъём от 30 до 90 % В, 40-41 минута — 100% В, 46-51 минуты снижение от 100% В до 5% В, 51-55 минуты 5% В. Скорость потока подвижной фазы 0,7 мл/мин. Температура термостата колонок поддерживалась на уровне 40 градусов Цельсия в течение всего анализа. Детектирование осуществляли на длине волны 280 нм, а также снимали спектры поглощения исследуемых веществ в диапазоне длин волн от 190 до 800 нм и оценивали фактор подобия спектров стандартного образца и аналита.
Результаты и обсуждение
Урожай 7-ми сортов хурмы исследовали на общее содержание фенольных веществ, а также получили данные о сравнительном содержании индивидуальных низкомолекулярных фенольных веществ методом ВЭЖХ/МС/МС. В исследуемых сортах хурмы обнаружены апигенин, галловая кислота, гомогентизиновая кислота, хризин, гесперетин, кэмпферол, мирицетин, нарингенин, пиноцембрин, кверцетин, ванилиновая кислота, феруловая кислота, хлорогеновая кислота, рутин.
Сравнительную оценку содержания веществ проводили путём сравнения площадей хроматографических пиков, чтобы определить, в каких сортах относительное содержание низкомолекулярных фенольных веществ наибольшее на стадии потребительской зрелости. На рисунке 1 показан пример относительной оценки содержания индивидуальных фенольных веществ в исследуемых сортах.
Рис. 1. — Сравнение содержания кверцетина в свежесобранных плодах хурмы и плодах на стадии полного размягчения тканей.
Терпкие сорта показали большее содержание фенольных веществ [5], чем нетерпкие сорта (таблица 1). Однако, на стадии их потребительской зрелости, когда происходит полное размягчение тканей и утрата терпкого вкуса, содержание низкомолекулярных форм резко падало. Таким образом, наиболее полезными для употребления в пищу оказались нетерпкие сорта Хиакуме и Золотистая.
Таблица 1. Общее содержание фенольных веществ в сортах хурмы коллекции Никисткого ботанического сада (урожай 2016 года).__
№ Сорт хурмы Общее содержание
п\п фенольных веществ, %
1. Меадр 3,1±0,12
2. Россиянка 3,9±0,10
3. Айзу-Миширазу 3,1±0,10
4. Хачиа 2,8±0,08
5. Сувенир осени 0,9±0,02
6. Золотистая 1,1±0,01
7. Хиакуме 1,4±0,02
Урожай плодов сортов Хиакуме и Золотистая исследовали на содержание низкомолекулярных фенольных соединений по приведенной выше методике. Количественно определено содержание галловой кислоты, хлорогеновой кислоты и нарингенина (таблица 2).
Таблица 2. Содержание нарингенина, галловой и хлорогеновой кислот в нетерпких сортах Золотистая и Хиакуме (урожай 2016 года).__
№ Вещество Содержание, мг/100 г Фактор подобия
п/п спектров аналита и стандартного образца
Золотистая
1. Галловая кислота 3,9±0,09 999,4
2. Нарингенин 0,8±0,01 999,2
Хиакуме
1. Галловая кислота 0,2±0,003 999,0
2. Хлорогеновая кислота 2,1±0,08 999,1
3. Нарингенин 2,8±0,06 999,2
Наиболее богатым низкомолекулярными фенольными соединениями оказался сорт Хиакуме, содержащий 19 основных пиков (рисунок 2).
Рис. 2. — Хроматограмма экстракта плодов сорта Хиакуме
Выводы
В ходе работы были исследованы 7 сортов хурмы и установлено, что наиболее ценным для человека по группе фенольных веществ является сорт Хиакуме. Среди терпких
сортов наиболее перспективен для селекции сорт Россиянка. Дальнейшие исследования необходимо направить на идентификацию всех низкомолекулярных фенольных веществ плодов выделенных сортов хурмы и разработку технологии переработки с максимальным сохранением индивидуальных соединений с наиболее выраженной биологической активностью, а соответственно и наиболее полезных свойств продуктов на их основе в течение всего года.
Литература
1. Morsy, M. A., Khaled, M. M. Novel EPR characterization of the antioxidant activity of tea leaves // Spectrochimca Acta A, 58.
2. Рихтер А. А. Совершенствование качества плодов южных культур / Симферополь: Таврия, 2001. — 426 с.;
3. Гержикова В. Г. Методы технохимического контроля в виноделии / Симферополь: Таврида, 2002. — 260 с.
4. Plazonic A., Bucar F., Males Z., Mornar A., Nigoviж B., Kujundzij N. Identification and quantification of flavonoids and phenolic acids in burr parsley (Caucalis platycarpos L.), using high-performance liquid chromatography with diode array detection and electrospray ionization mass spectrometry // Molecules. 2009. V 14 -(I 7).
5. Старцева О. В., Ежов В. Н., Палий А. Е., Хохлов С. Ю. Флаваноны плодов терпких сортов хурмы // Наука и образование. 2011. — Т. 15.
