CC BY
136
УДК 637.74
ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ АКТИНИДИИ
Н.В. Макарова, Г.И. Соболев, А.Н. Дмитриева
ФГБОУ ВПО Самарский Государственный технический университет, 443010, г. Самара, ул. Куйбышева, 153, (846) 332-20-69, [email protected]. ГБУ СО НИИ «Жигулевские сады»,
443072, г. Самара, 18 км, (846) 998-32-80, [email protected].
Представлены результаты экспериментальных исследований химического состава и антиокси-дантной активности 4 сортов актинидии («Клара Цеткин», «Мираж», «Садовая», «Самарчанка»). Табл. 2. Библиогр. 11 назв.
Ключевые слова: актинидия коломикта, антиоксиданты, метод FRAP, метод DPPH. CHEMICAL COMPOSITION AND ANTIOXIDANT ACTIVITY OF ACTINIDIA N.V. Makarova, G.I. Sobolev, A.N. Dmitrieva
Samara State Technical University,
153, Kuybyshev St., Samara, 443010 Russia, [email protected].
Research Institute "Zhigulevskie sady",
18 km, Samara, 443072 Russia, [email protected].
In this work, chemical composition and antioxidant activity of four kinds of actinidia ("Klara Tsetkin", "Mirazh", "Sadovaya", "Samarchanka") were studied. 2 tables. 11 sources.
Keywords: actinidia, antioxidants, FRAP method, DPPH method. ВВЕДЕНИЕ
Актинидия относится к семейству Актинидие-вые (Actinidiaceae), роду Актинидия (Actinidia Lindl). Представляет собой вьющийся кустарник (лиану). Хозяйственное значение имеют 3 вида актинидии: коломикта, аргута, или острая, или крупная, и полигама, или носатая [1].
Взятые нами для анализа образцы относятся к виду актинидия коломикта. Актинидия коломикта, или изюм, или кишмиш мелкий. - A. Kolomikta (Maxim). Лиана высотой 2-6 м (до 8 м). Кора ветвей коричневая, слабошелушащаяся. Побеги светло- и красновато-коричневые с немногочисленными, округлыми, светлыми чечевичками. Листья средней величины, округло-овальные с оттянутой, заостренной верхушкой, негустоопушенные с обеих сторон. Плоды цилиндрические, округлые, овальные. Масса 1,5-5 г. В зрелом состоянии они прозрачно-зеленые с продольными полосками -стенками семенных камер. Мякоть нежная, сладкая, ароматная. В плоде содержится от 60 до 100 семян. Для плодов актинидии характерен сладкий вкус с приятным ароматом, иногда во вкусе ощущается слабая кислотность. В составе сахаров
отмечены глюкоза, галактоза, ксилоза, арабиноза, рамноза. Разнообразен качественный состав кислот: яблочная, лимонная, щавелевая. Плоды актинидии ценятся за выдающееся количество аскорбиновой кислоты. В плодах также присутствуют Р-активные вещества: рутин (14-31 мг/100 г) и ка-хетины (15-50 мг/100 г) [2].
К уборке плодов актинидии приступают по мере их созревания, которое продолжается в среднем с середины августа до середины сентября.
Плоды актинидии употребляются главным образом в свежем виде как десерт. Кроме того их используют для приготовления варенья, компотов, киселей, цукатов, пастилы, начинки для конфет. Высоко ценятся сушеные плоды, напоминающие кишмиш [3].
Целью нашей работы является обнаружение взаимосвязи показателей антиоксидантной активности и химического состава от сортности ягод актинидии, выращенной на территории Самарской области в НИИ «Жигулевские сады» в 2012 году. В качестве опытных образцов были использованы
ягоды следующих сортов, выведенные к.с.-х.н. Соболевым Г.И. на территории НИИ: Мираж, Садовая, Самарчанка. В качестве контрольного сорта была использована актинидия «Клара Цеткин», селекционированная И.В. Мичуриным и его учениками.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Клара Цеткин. Плоды длинные цилиндрической или эллипсоидальной, правильной формы, при созревании окраска их светло-зеленая с желтоватым оттенком. Длина плода 35 мм, диаметр 14 мм, масса плода 3,5 г. Вкус сладко-кисловатый, приятный, с сильным ароматом. Созревание плодов позднее, почти одновременное. Характеризуется как наиболее крупноплодный и устойчивый к грибным заболеваниям сорт [2].
Мираж (сеянец Москвички). Плоды среднего размера, длиной 27 мм, массой 2,5 г, одномерные, цилиндрической формы. Вершина плода округлая, основание плода округлое, без углубления. Поверхность от основания мелкоребристая. Окраска плода оливково-зеленая, со светлыми продольными полосами. Кожица средней толщины, голая, прозрачная, с восковым налетом, легко снимается. Мякоть зеленая, нежная, сочная, кисло-сладкого вкуса, с яблочным ароматом. Сок оливкового цвета. Съемная зрелость плодов 28 августа - 5 сентября. Вступает в плодоношение на 4-5 год. Сорт зимостойкий, урожайность высокая, плоды хорошего качества, не осыпаются при созревании. На солнцепеке почти не растет, может погибнуть.
Садовая (С - 2). Плоды среднего и выше среднего размера, длиной 25 мм, массой 2,7 г, одномерные, овальные, часто расширенные к основанию. Вершина плода округлая, основание плода округлое, без углубления. Поверхность от основания сильноребристая. Мякоть зеленая, нежная, сочная, кисло-сладкого, актинидийного вкуса, с яблочным ароматом. Сок оливкового цвета. Съемная зрелость плодов 1 - 6 сентября. Вступает в плодоношение на 4-5 год. Сорт зимостойкий, урожайность высокая, плоды хорошего качества, не осыпаются при созревании. На солнцепеке растет очень медленно.
Самарчанка. Плоды среднего размера, длиной 25 мм, массой 2,5 г, одномерные, оваль-ные.Вершина плода округлая, основание плода округлое, без углубления. Мякоть зеленая, нежная, сочная, кисло-сладкого вкуса. Сок олив-
кового цвета. Съемная зрелость плодов 29 августа - 6 сентября. Вступает в плодоношение на 4-5 год. Сорт зимостойкий, урожайность высокая, плоды хорошего качества. Лучше растет и плодоносит в полутени [4].
В качестве методик исследования нами были выбраны следующие методики испытаний: определение общего содержания фенолов, флавонои-дов, содержания аскорбиновой кислоты, восстанавливающая сила по методу FRAP (ferric reducing/antioxidant power), антирадикальная активность по методу DPPH (2,2-дифенил-1-пикрилгидразил), антиоксидантная активность в системе линолевая кислота.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Результаты наших исследований представлены в таблицах 1 и 2.
В результате исследования химического состава актинидии мы определили, что все сорта имеют хорошие показатели, особенно по содержанию аскорбиновой кислоты. Метод основан на экстрагировании витамина С метафосфорной кислотой или смесью уксусной и метафосфорной кислот, восстановлении 2,6-дихлорфе-нолин-дофенолята натрия аскорбиновой кислотой с последующей экстракцией органическим растворителем избытка 2,6-дихлорфено-линдофенолята натрия и фото-метрировании органического экстракта при длине волны 500 нм. Самое большое количество витамина С содержит контрольный сорт Клара Цеткин (997,4 мг/100 г). Из сортов, полученных Соболевым Г.И. наибольшее значение аскорбиновой кислоты содержит актинидия Садовая (960,1 мг/100 г), а наименьшее Самарчанка (866,3 мг/100 г). Содержание аскорбиновой кислоты в актинидии значительно превышает количество ее в других культурах, что делает ее достаточно ценным фруктом, который достаточно слабо распространена на рынке нашей страны и в производстве продуктов питания [5].
В результате исследования химического актинидии мы определили, что все сорта имеют хорошие показатели, особенно по содержанию аскорбиновой кислоты. Метод основан на экстрагировании витамина С метафосфорной кислотой или смесью уксусной и метафосфорной кислот, восстановлении 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия аскорбиновой кислотой с последующей экстракцией органическим растворителем избыт-ка2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия и
Таблица 1
состав актинидии
Сорт актинидии Общее содержание фенолов, мг галловой кислоты/100 г исходного сырья Общее содержание фла-воноидов, мг катехина/100 г исходного сырья Содержание аскорбиновой кислоты, мг/100 г
Клара Цеткин 974 72 997,4
Садовая 1061 47 960,1
Самарчанка 893 68 866,3
Мираж 792 81 905,4
Таблица 2
Антиоксидантная активность актинидии
Сорт актинидии FRAP значение, ммоль Fe 2+/1 кг сырья Антиоксидантная активность в системе ли-нолевая кислота, % ингибирования окисления ли-нолевой кислоты Антирадикальная активность, Ес50, мг/мл
Клара Цеткин 28,98 50 5,8
Садовая 27,41 24,8 4,4
Самарчанка 30,56 55,4 5,3
Мираж 22,37 не обнаружено 3,6
фотометрировании органического экстракта при длине волны 500 нм. Самое большое количество витамина С содержит контрольный сорт Клара Цеткин (997,4 мг/100 г). Из сортов, полученных Соболевым Г.И. наибольшее значение аскорбиновой кислоты содержит актинидия Садовая (960,1 мг/100 г), а наименьшее Самарчанка (866,3 мг/100 г). Содержание аскорбиновой кислоты в актинидии значительно превышает количество ее в других культурах, что делает ее достаточно ценным фруктом, который достаточно слабо распространена на рынке нашей страны и в производстве продуктов питания [5].
Общее содержание фенольных веществ в исходных образцах определялись в соответствии со спектрофотометрическим методом при участии реактива Folin-Ciocalteu. Фенолы легко окисляются в основной среде с образованием радикала О2-, который реагирует с молибдатом с образованием иона MoO4+, имеющего максимум поглощения при 700-750 нм. При определении данного показателя выяснилось, что максимальное количество фенольных соединений содержит в себе актинидия, выведенная на территории НИИ «Жигулевские сады», сорта Садовая (1061 мг галловой кислоты/100 г). За ней по содержанию фенольных соединений следует контрольный сорт Клара Цеткин (974 мг галловой кислоты/100 г). Наименьшее количество фенольных соединений содержится в актинидии Мираж (792 мг галловой кислоты/100 г) [6,7].
Общее содержание флавоноидов было определено колориметрическим методом, основанным на формировании флавоноид-алюминиевого комплекса. В данном случае лидером является актинидия Мираж (81 мг катехина/100 г), за ней следует контрольный сорт (72 мг катехина/100 г), а самое малое значение содержания флавоноидов имеет сорт Садовая (47 мг катехина/100 г) [8].
При определении восстанавливающей силы по методу FRAP (ferric reducing/antioxidant power), основанному на реакции восстановления Fe (III) -2,4,6-трипиридилтриазина до Fe (II) - 2,4,6-
трипиридилтриазина, наилучший результат среди всех исследуемых сортов показала актинидия Самарчанка (30,56 ммоль Fe 2+/1 кг сырья), далее следует контрольный сорт (28,98 ммоль Fe 2+/1 кг сырья) а наименьшую антиоксидантную активность проявляет актинидия Мираж (22,37 ммоль Fe 2+/1 кг сырья) [9].
Анализ на антиоксидантную активность в системе ленолевая кислота, основанный на процессе ингибирования процессов окисления ленолевой кислоты в системе антиоксидантами анализируемого сырья, показал, что лучше всего проявляется антиокислительная способность у актинидии Са-марчанка (55,4% ингибирования окисления лино-левой кислоты) далее следует контрольный сорт Клара Цеткин (50% ингибирования окисления ли-нолевой кислоты). Наихудший результат показала актинидия Мираж. Данный сорт не способен инги-бировать процессы окисления ленолевой кислоты [10].
При анализе способности образцов улавливать стабильные свободные радикалы по радикалу DPPH (2,2-дифенил-1-пикрилгидразил) наилучший результат проявила актинидия Мираж (3,6 мг/мл), далее следует актинидия Садовая (4,4 мг/мл). Самый низкий результат показал контрольный сорт Клара Цеткин (5,8 мг/мл) [11].
Рассматривая результаты, полученные при анализе химического состава образцов нельзя выделить абсолютного лидера, но можно выделить то, что контрольный сорт Клара Цеткин наиболее стабилен по всем показателям, чем другие исследуемые сорта.
В результате анализа полученных данных можно сделать вывод о том, что актинидия является полезной культурой, имеющий богатый химический состав и обладающая высокой антиокси-дантной способностью. Малое распространение на современном российском рынке пищевой промышленности обусловлено сложностями ее культивирования в сельском хозяйстве, а так же высокими затратами на переработку данного сырья.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
1. Плеханова М.Н. Актинидия, лимонник, жимолость. - Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. - 87 с.
2. Якушина Э.И., Куклина А.Г. Кустарники с чудесными плодами - М.: Московский рабочий, 1994. - 204 с.
3. Бурмистров А.Д. Ягодные культуры. - Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1985.-272 с.
4. Каталог. Лучшие сорта плодовых и ягодных культур селекции ГУ Самарского НИИ садоводства и
лекарственных растений «Жигулевские сады». - Самара: ООО «Издательство АсГард», 2009.-100 с.
5. ГОСТ 24556-89 «Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина С».
6. M. Netzel. Sources of Antioxidant Activity in Australian Native Fruits Indentification and Quantification of Anthocyanins / M. Netzel, G. Netzel, Q. Tian, S. Schwartz, I. Konczak // Journal of Agricultural and food chemistry, 2006. - 54, P. 9820-9826.
7. Wang J. Free radical and reactive oxygen species scavenging activities of peanut skins extract / Wang J., Yuan X., Jin Z., Tian Y., Song H. // Food Chemistry. - 2007. -Vol.104. - N 1. - P. 242-250.
8. Vitaly Roginsky. Review of methods to determine chain-breaking antioxidant activity in food/ Vitaly Roginsky,
Eduardo A. Lissi// Food Chemistry - 2005. - 92, Р. 235254.
9. C.M. Liyana-Pathirana. Antioxidant activity of cherry laurel fruit ( Laurocerasus officinalis Roem.) and its concentrated juice / C.M. Liyana-Pathirana, F. Shahibi, C. Alasalvar// Food Chemistry 2006. - 99, Р. 121-128.
10. Zin, Z.M. Antioxidative activities of chromatographic fractions obtained from root, fruit and leaf of Mengkudu (Morinda citrifolia L)/Z.M. Zin, A.A. Hamid, A. Osman, N. Saari//Food Chem. - 2006. - 94, № 2. - P.169-178.
11. Xiao-Juan Duan. Evaluation of antioxidant property of extract and fractions obtained from a red alga, Poly-siphonia urceolata/Xiao-Juan Duan, Wei-Wei Zhang, Xiao-Ming Li, Bin-Gui Wang//Food Chemistry 2006. - 95, Р. 37-43.
Поступило в редакцию 6 сентября 2012 г
