CC BY
7
УДК 634.18:581.192
DOI 10.24412/2311-6447-2023-3
Химический состав плодов рябины обыкновенной
(Sorbus Aucuparia L.)
Chemical composition of Sorbus Aucuparia L. fruits.
Аспирант А.Г. Троянов
Мичуринский государственный аграрный университет, кафедра технологии производства, хранения и переработки продукции растениеводства, тел. +7(47545)3-88-15, troyanov-48@mail.ru
Postgraduate student A.G. Troyanov Michurinsk State Agrarian University, chair of production technology, storage and processing of crop products, tel. +7(47545)3-88-15, troyanov-48@mail.ru
Аннотация. Плоды рябины обыкновенной богаты биологически активными веществами. Выявляли сорта рябины обыкновенной (Sorbus Aucuparia L.) с высоким уровнем содержания каротиноидов, полифенольных соединений и минеральных веществ. Общее содержание полифенольных соединений в исследуемых плодах рябины обыкновенной составляет 156-560 мг/100 г; антоцианов - 12-43 мг/100 г. Высоким уровнем накопления отличается сорт Алая крупная - 43,2 мг/100 г, флавонолов (56-178 мг/100 г) сорта Титан (178,6 мг/100 г) и Алая крупная (170,2 мг/100 г), катехинов (11 -60 мг/100 г) - сорт Алая крупная (60,1 мг/100 г), лейкоантоцианов (28-63 мг/100 г) сорт Десертная Мичурина (63,6 мг/100 г). Содержание каротиноидов в изученных плодах рябины обыкновенной составляло 6,3-9,4 мг/100 г. Высоким уровнем накопления каротиноидов характеризовались сорта Титан -9,4 мг/ 100 г и Алая крупная - 9,3 мг/ 100 г. Установлено, что среди изученных макроэлементов в плодах рябины преобладал калий. Плоды сорта Алая крупная накапливали наибольшее количество кальция на уровне 109 мг/100 г. Среди изученных микроэлементов в плодах рябины обыкновенной преобладал марганец. Плоды сортов Десертная Мичурина и Титан накапливали наибольший уровень марганца 1,42 мг/100 г. По уровню накопления калия, магния, железа, цинка, меди и йода в плодах рябины обыкновенной среди изученных сортов не установлены существенные различия. Таким образом, на основе полученных данных выделены плоды рябины обыкновенной сортов Титан, Алая крупная и Десертная Мичурина с высоким уровнем содержания полифенольных соединений, каротиноидов и минеральных соединений.
Abstract. The fruits of common mountain ash have received special attention as a natural source of biologically active substances. The aim of the research was to identify varieties of common mountain ash (Sorbus Aucuparia L.) with high levels of carotenoids, polyphenolic compounds and mineral substances. The total content of polyphenolic compounds in the studied fruits of common mountain ash is 156 -560 mg/100 g. The content of anthocyanins is 12 -43 mg/ 100 g, the high level of accumulation is characterized by the variety Alaya large - 43.2 mg/100 g, flavonols (56 178 mg/100 g) varieties Titan (178.6 mg/100 g) and Alaya large (170.2 mg/ 100 g), catechins (11-60 mg/100 g) - variety Alaya large (60.1 mg/100 g), leuco-anthocyanins (28-63 mg/100 g) variety Dessertnaya Michurina (63.6 mg/100 g). The content of carotenoids in the studied fruits of common mountain ash was 6.3 - 9.4 mg/100 g. The high level of carotenoids accumulation was characterized by varieties Titan - 9.4 mg/100 g and Alaya large - 9.3 mg/ 100 g. It was found that potassium prevailed among the studied macronutrients in rowan fruits. Fruits of the variety Alaya large accumulated the greatest amount of calcium at the level of 109 mg/ 100 g. Among the studied trace elements, manganese prevailed in fruits of common mountain ash. Fruits of Dessert Michurina and Titan varieties accumulated the highest level of manganese 1.42 mg/100 g. There were no significant differences in the level of potassium, magnesium, iron, zinc, copper and iodine accumulation in fruits of common mountain ash among the studied varieties. Thus, based on the obtained data, the fruits of common mountain ash varieties Titan, Alaya large and Dessert Michurina with high content of polyphenolic compounds, carotenoids and mineral compounds were identified.
Ключевые слова: Sorbus Aucuparia L., плоды, каротиноиды, минеральный состав, антоцианы, флавонолы, катехины, лейкоантоцианы
Keywords: Sorbus Aucuparia L., fruits, carotenoids, mineral composition, anthocyanins, flavonols, catechins, leucoanthocyanins
© А.Г. Троянов, 2023
эябина обыкновенная (Sorbus Aucuparia L.) распространена повсеместно в северных широтах и является ценным источником минорных биологически активных и минеральных веществ. На территории России наибольшую популярность получили рябина Невежинская и Моравская. Данные виды рябины характеризуются высокой продуктивностью, ранним созреванием и устойчивостью к низким температурам [1]. Многочисленные медицинские и биологические исследования подтверждают, что включение в рацион питания современного человека плодов рябины обыкновенной, в т.ч. в переработанном виде, способствует профилактике заболеваний желудочно-кишечного тракта, a также повышает резистентность организма к усталости, стрессам и депрессии [2, 3]. В плодах рябины установлено высокое содержание дубильных веществ, органических кислот и гликозидов, что придает им горьковато -кислый привкус. Известно, что плоды рябины становятся более сладкими после воздействия низких температур. Из плодов рябины в промышленном масштабе в основном производят витаминные сиропы и наливки. В небольших объемах из плодов рябины обыкновенной производят компоты и варенья, также они входят в состав сборов витаминных чаев [4, 5].
Цель исследований - выявить сорта рябины обыкновенной (Sorbus Aucuparia L.) с высоким уровнем содержания каротиноидов, полифенольных соединений и минеральных веществ.
В качестве объектов исследований были взяты 6 сортов рябины обыкновенной (Алая крупная, Ангри, Бусинка, Десертная Мичурина, Рубиновая, Титан), произрастающих на территории Липецкой области. Исследования проводились в период 2019-2021 гг. Исследование антоцианов проводили методом дифференциальной спектроскопии, полифенольных соединений - методом Фолина-Чокалтеу, флавоно-лов, катехинов, каротиноидов, лейкоантоцианов - прямой спектрометрии, макро- и микроэлементный состав - атомно-абсорбционной спектроскопией согласно действующим методическим рекомендациям [6].
При проведении биохимических исследований использовались приборы и оборудование ЦКП Мичуринского ГАУ «Селекция сельскохозяйственных культур и технологии производства, хранения и переработки продуктов питания функционального и лечебно-профилактического назначения». Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета программ MS Excel 2010.
Общее содержание полифенольных соединений в пересчете на галловую кислоту в исследуемых плодах варьировало на уровне 156,0581,9 мг/100 г. Высокий уровень содержания полифенольных соединений был установлен в плодах рябины обыкновенной у сортов Рубиновая - 560,5 мг/100 г и Алая крупная-581,9 мг/100 г. Средним уровнем накопления полифенольных соединений в свежих плодах отличались сорта Титан - 423,7 мг/100 г и Десертная Мичурина - 376,2 мг/100 г. Низкий уровень накопления полифенольных соединений в плодах установлен у сортов Ангри - 178,6 мг/ 100 г и Бусинка - 156,75 мг/ 100 г. Полученные данные по уровню содержания полифенольных соединений в плодах рябины обыкновенной согласуются с исследованиями Raudonis R. et al (2014). [7]. В плодах рябины обыкновенной, произрастающей на территории Финляндии, содержание полифенольных соединений варьировало на уровне 550-1014 мг/100 г [8].
Высоким уровнем содержания антоцианов характеризовались плоды сорта Алая крупная - 43,2 мг/100 г (табл. 1). В плодах сортов Рубиновая, Ангри и Бусинка содержание антоцианов варьировало на уровне 30 мг/100 г. В плодах рябины обыкновенной сортов Титан и Десертная Мичурина были установлены низкие уровни накопления антоцианов (менее 20 мг/100 г). Полученные данные по уровню содержания антоцианов в плодах рябины согласуются с исследованиями Елисеевой Л.Г. и Блинниковой О.М. (2012) [9]. В работах Остроумова Л. А. и др. (2014) [10] и Рупасова Ж.А. и др. (2016) [11] содержание антоцианов варьировало на уровне 150 - 210 мг/100 г.
Содержание полифенольных соединений в плодах рябины обыкновенной
Наименование сорта Флавонолы (в пересчете на рутин), мг/ 100 г Антоцианы, мг/ 100 г Катехины, мг/ 100 г Лейкоантоцианы, мг/ 100 г
Алая крупная 170,2 43,2 60,1 28,3
Ангри 56,5 31,3 44,1 46,5
Бусинка 66,4 28,9 25,2 36,1
Десертная Мичурина 77,4 18,5 34,6 63,6
Рубиновая 78,3 31,5 11,8 52,1
Титан 178,6 12,5 26,1 45,4
Среднее арифметическое, М 104,5 27,6 33,6 45,3
Ошибка средней арифметической, т 22,3 4,41 6,86 5,02
По содержанию флавонолов в плодах выделялись сорта Титан - 178,6 мг/100 г и Алая крупная - 170,2 мг/100 г. В остальных исследуемых сортах содержание флавонолов варьировало на уровне 56-78 мг/100 г.
Высоким уровнем содержания в исследуемых плодах катехинов отличались сорт Алая крупная - 60,1 мг/100 г. Средний уровень содержания катехинов установлен в плодах сортов Десертная Мичурина (44,1 мг/100 г) и Ангри (34,6 мг/100 г). По уровню накопления лейкоантоцианов выделялись плоды сорта Десертная Мичурина (63,6 мг/100 г). Полученные данные по уровню содержания катехинов и лейкоантоцианов в плодах рябины согласуются с исследованиями Рупасова Ж.А. и др. (2016) [11]. В плодах рябины обыкновенной, произрастающей на территории Тамбовской области, содержание катехинов варьирует на уровне 36350 мг/100 г [9].
Содержание каротиноидов в изученных плодах рябины обыкновенной составляло 6,3-9,4 мг/100 г. Высоким уровнем накопления каротиноидов характеризовались сорта Титан - 9,4 мг/100 г и Алая крупная - 9,3 мг/100 г. Средний уровень накопления в плодах каротиноидов был установлен у сортов Ангри - 8,1 мг/100 г и Бусинка - 8,9 мг/100 г. Низким уровнем содержания каротиноидов в плодах характеризовались сорта Рубиновая - 6,3 мг/100 г и Десертная Мичурина - 6,7 мг/100 г. В работе Богачева А. А. и др. (2019) [12] установлены существенные различия по уровню содержания каротиноидов в плодах рябины обыкновенной в зависимости от ареала произрастания. Содержание каротиноидов в плодах рябины, произрастающие на территории Московской области, было на уровне 4,54 мг/ 100 г, в Республике Мордовия - 4,68 мг/ 100 г, Пензенской области - 4,71 мг/ 100 г, Саратовской области - 6,32 мг/ 100 г. Согласно представленным результатам в работе Елисеевой Л.Г. и Блинниковой О.М. (2012) [9] содержание каротиноидов в плодах рябины обыкновенной, произрастающей на территории Тамбовской области, составляло 4,49 - 5,57 мг/100 г. Высоким уровнем накопления каротиноидов отличались плоды рябины обыкновенной произрастающие в Кемеровской области, - 17 21,5 мг/100 г [10].
Учитывая, что важнейшим источником минеральных элементов в рационе питания человека являются плоды и ягоды, нами были проведены исследования по уровню содержания минеральных элементов в плодах рябины обыкновенной (табл. 2). Среди изученных макроэлементов в плодах рябины обыкновенной преобладал калий на уровне 126-135 мг/100 г, затем идет кальций (59-109 мг/100 г) и магний (11,7-12,6 мг/100 г). Различия по уровню накопления в плодах калия и магния среди изученных сортов рябины обыкновенной не существенны. Высокий уровень накопления кальция установлен в плодах сорта Алая крупная - 109,25 мг/100 г.
Таблица 2.
Содержание макроэлементов в плодах рябнны обыкновенной
Наименование сорат Содержание макроэлементов, мг/ 100 г
Калий Кальций Магний
Алая крупная 126,3 109,2 12,6
Ангри 133,9 79,3 12,5
Бусинка 127,7 74,0 11,9
Десертная Мичурина 133,9 73,6 11,8
Рубиновая 133,9 67,3 11,7
Титан 135,2 59,7 12,0
Среднее арифметическое, М 131,8 77,1 12,1
Ошибка средней арифметической, m 1,54 6,96 0,153
Установлено, что среди исследуемых микроэлементов в плодах рябины обыкновенной преобладал марганец, содержание которого составило 0,66 1,42 мг/100 г (табл. 3). Среди изучаемых сортов высоким уровнем накопления марганца отличались Титан, Рубиновая и Десертная Мичурина на уровне 1,33-1,42 мг/100 г.
Таблица 3
Содержание микроэлементов в плодах рябины обыкновенной
Наименование сорта Содержание микроэлементов, мг/ 100 г
Железо Йод Марганец Медь Цинк
Алая крупная 0,574 0,028 0,851 0,057 0,152
Ангри 0,384 0,038 0,575 0,047 0,123
Бусинка 0,471 0,038 0,662 0,076 0,126
Десертная Мичурина 0,474 0,076 1,42 0,047 0,123
Рубиновая 0,666 0,075 1,33 0,072 0,124
Титан 0,572 0,085 1,42 0,085 0,133
Среднее арифметическое, М 0,523 0,056 1,04 0,064 0,131
Ошибка средней арифметической, m 0,041 0,011 0,159 0,006 0,004
Накопление железа в исследуемых плодах рябины обыкновенной варьировало на уровне 0,380,66 мг/100 г, меди - 0,047 0,085 мг/100 г, цинка - 0,1230,152 мг/100 г. Существенных различий среди изучаемых сортов рябины обыкновенной по уровню содержания в плодах железа, меди и цинка не выявлено. Высокий уровень накопления в плодах йода установлен у сортов Титан (0,085 мг/100 г), Рубиновая (0,075 мг/100 г) и Десертная Мичурина(0,076 мг/100 г).
Полученные данные согласуются с работами Степанова Е.М. и Луговой Е.А., Немерешина О.Н. и др., Иванова С.В. и др., в которых представлены результаты исследований минерального состава плодов рябины обыкновенной, произрастающей на территории Магадана, Оренбурга и Владимирской области.
Плоды рябины обыкновенной являются источником каротиноидов и полифе-нольных соединений. Высокое содержание полифенольных соединений установлено в плодах рябины обыкновенной у сортов Рубиновая - 560,5 мг/100 г и Алая крупная - 581,9 мг/100 г. По уровню содержания в плодах антоцианов (43,2 мг/100 г) и ка-техинов (60,1 мг/100 г) выделен сорт рябины обыкновенной Алая крупная, лейко-антоцианов (63,6 мг/100 г) - сорт Десертная Морозова. Содержание каротиноидов в изученных плодах рябины обыкновенной составляло 6,3-9,4 мг/100 г. Высоким уровнем накопления каротиноидов характеризовались сорта Титан - 9,4 мг/100 г и Алая крупная - 9,3 мг/100 г. Установлено, что среди изученных макроэлементов в плодах рябины преобладал калий. Плоды сорта Алая крупная накапливали наибольшее количество кальция на уровне 109 мг/100 г, что на 23 54 % больше по сравнению с другими исследуемыми сортами. Среди изученных микроэлементов в плодах
рябины обыкновенной преобладал марганец. Плоды сортов Десертная Мичурина и Титан накапливали наибольший уровень марганца 1,42 мг/100 г. По уровню накопления калия, магния, железа, цинка, меди и йода в плодах рябины обыкновенной среди изученных сортов не установлены существенные различия. Таким образом, на основе полученных данных выделены плоды рябины обыкновенной сортов Титан, Алая крупная и Десертная Мичурина с высоким уровнем содержания полифеноль-ных соединений, каротиноидов и минеральных соединений.
ЛИТЕРАТУРА
1. Фирсов Г.А., Волчанская А.В., Яндовка Л.Ф. Морфобиологическая характеристика плодов и семян видов рода Sorbus (Rosaceae), интродуцированных в ботаническом саду Петра Великого // Растительные ресурсы. - 2019. - № 3 (55).- С. 377388. doi: 10.1134/S0033994619030063.
2. Chemical composition, antioxidant, antimicrobial and antiproliferative activities of the extracts isolated from the pomace of rowanberry (Sorbus aucuparia L.) / Bobina-itea R., Grootaertb C., Camp J. V. et al. // Food Research International.- 2020.- Vol. 136.- pp. 109310. doi: 10.1016/j.foodres.2020.109310.
3. Исайкина Н. В., Калинкина Г. И., Разина Т. Г. и др. Плоды рябины обыкновенной (Sorbus Aucuparia L.) как источник средства для повышения эффективности химиотерапии опухолей/ Исайкина Н. В., Калинкина Г. И., Разина Т. Г. и др.// Химия растительного сырья.- 2017.- № 4.- С. 165-173. doi:10.14258/ jcprm.2017041839.
4. Гусейнова Б. М., Мукаилов М. Д. Особенности экстракции нутриентов из плодов рябины, терна и шиповника // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии.- 2018.- № 1.- С. 109-117. doi:10.26897/0021-342X-2018-1-109-117.
5. Использование продукта переработки рябины (Sorbus Aucuparia) для оптимизации рецептур продуктов функциональной направленности / Мацейчик И. В., Сту-пакова Е. С., Корпачева С. М. и др.// Вестник КрасГАУ.- 2020.- № 4 (157).- С. 154162. doi:10.36718/1819-4036-2020-4-154-162.
6. Методы анализа минорных биологически активных веществ пищи / под ред. В. А. Тутельяна и К. И. Эллера. Москва: Научно-исследовательский институт питания РАМН, Династия. 2010. 180 с
7. Phenolic and antioxidant profiles of rowan (Sorbus L.) fruits / Raudonis R., Rau-done L., Gaivelyte K.et al. // Natural Product Research.- 2014.- 28(16).- pp 1231-40. doi: 10.1080/14786419.2014.895727.
8. Antioxidant capacity and phenolic content of sweet rowanberries / Hukkane
A.T., Polonen S.S., Karenlamp S.O. et al. // Journal of Agricultural and Food Chemistry.- 2006.- 54(1).- pp 112-9. doi: 10.1021/jf051697g.
9. Елисеева Л.Г., Блинникова О.М. Комплексная оценка потребительских свойств селекционных сортов рябины обыкновенной // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов.- 2012.- № 3 (14).- С. 69-75.
10. Исследование химического состава плодов рябины обыкновенной (Sorbus Saucuparia), произрастающей в Кемеровской области / Остроумов Л. А., Кригер О.
B., Карчин К. В. и др. // Техника и технология пищевых производств. - 2014.- № 4 (35).- С. 38-42. doi: 10.1016/j.appet.2021.105866.
REFERENCES
1. Firsov G.A., Volchanskaya A.V., Yandovka L.F. Morfobiologicheskaya kharakter-istika plodov i semyan vidov roda Sorbus (Rosaceae), introdutsirovannykh v botanich-eskom sadu Petra Velikogo [Fruit and seed morpho-biology of some species of sorbus (Rosaceae) introduced at peter the great botanical garden], Rastitel'nye resursy, 2019, No 3 (55), pp. 377-388. (Russian) doi:10.1134/S0033994619030063
Bobinaitea R., Grootaertb C., Camp J. V. at al. Chemical composition, antioxidant, antimicrobial and antiproliferative activities of the extracts isolated from the pomace of rowanberry (Sorbus aucuparia L.), Food Research International, 2020, No 136, pp. 109310. (Russian) doi: 10.1016/j.foodres.2020.109310.
3. Isaykina N. V., Kalinkina G. I., Razina T. G. i dr. Plody ryabiny obyknovennoy (Sorbus Aucuparia L.) kak istochnik sredstva dlya povysheniya effektivnosti khimiotera-pii opukholey [Fruits of mountain ash (Sorbus Aucuparia L.) as a source of agent for increasing the effectiveness of tumor chemotherapy], Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2017, No 4, pp. 165-173. (Russian) doi:10.14258/jcprm.2017041839.
4. Guseynova B. M., Mukailov M. D. Osobennosti ekstraktsii nutrientov iz plodov ryabiny, terna i shipovnika [Features of nutrient extraction from of mountain ash, sloe and dogrose fruits], Izvestiya Timiryazevskoy sel'skokhozyaystvennoy akademii, 2018, No 1, pp. 109-117. (Russian) doi:10.26897/0021-342X-2018-1-109-117.
5. Matseychik I. V., Stupakova E. S., Korpacheva S. M. i dr. Ispol'zovanie produkta pererabotki ryabiny (Sorbus Aucuparia) dlya optimizatsii retseptur produktov funktsion-al'noy napravlennosti [Sing processing product of mountain ash (Sorbus Aucuparia) to optimize recipes for functional purpose products], Vestnik KrasGAU, 2020, No 4 (157), pp. 154-162. (Russian) doi:10.36718/1819-4036-2020-4-154-162.
6. Metody analiza minornykh biologicheski aktivnykh veshchestv pishchi [Methods for the analysis of minor biologically active substances of food], pod red. V. A. Tu-tel'yanai K. i I. Ellera, Moskva: Nauchno-issledovatel'skiy institut pitaniya RAMN, Di-nastiya, 2010, 180 pp. (Russian)
7. Raudonis R., Raudone L., Gaivelyte K.et al. Phenolic and antioxidant profiles of rowan (Sorbus L.) fruits, Nat Prod Res, 2014, No 28(16), pp 1231-40. doi: 10.1080/14786419.2014.895727.
8. Hukkane A.T., Polonen S.S., Karenlamp S.O. et al. Antioxidant capacity and phenolic content of sweet rowanberries, J Agric Food Chem, 2006, No 54(1), pp 112-9. doi: 10.1021/jf051697g.
9. Eliseeva L.G., Blinnikova O.M. Kompleksnaya otsenka potrebitel'skikh svoystv selektsionnykh sortov ryabiny obyknovennoy [Integrated assessment of consumer properties of mountain ash selective varieties], Tekhnologiya i tovarovedenie innovatsionnykh pishchevykh produktov, 2012, No 3 (14), pp. 69-75. (Russian)
10. Ostroumov L. A., Kriger O. V., Karchin K. V. i dr. Issledovanie khimicheskogo sostava plodov ryabiny obyknovennoy (Sorbu Saucuparia), proizrastayushchey v Kemer-ovskoy oblasti [Study of the chemical composition of the fruit of the mountain ash (Sorbu Saucuparia), growing in the Kemerovo regi], Tekhnika i tekhnologiya pishchevykh proizvodstv, 2014, No 4 (35) , pp. 38-42. (Russian) doi:10.1016/j.appet.2021.105866.
