Научная статья на тему 'ИЗУЧЕНИЕ СОСТАВА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ДИКОРАСТУЩИХ ЯГОДАХ РОДА VACCINIUM В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ХРАНЕНИЯ'

ИЗУЧЕНИЕ СОСТАВА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ДИКОРАСТУЩИХ ЯГОДАХ РОДА VACCINIUM В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ХРАНЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
236
56
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БРУСНИКА ОБЫКНОВЕННАЯ / ЧЕРНИКА ОБЫКНОВЕННАЯ / БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА / САХАРА / КИСЛОТЫ / АНТОЦИАНЫ / АРБУТИН / ВИТАМИН С / ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Конюхова Ольга Михайловна, Меркушева Наталья Николаевна

Проведён морфологический анализ и уточнены основные биометрические показатели плодов брусники обыкновенной и черники обыкновенной. Изучен сравнительный количественный анализ химического состава плодов в зависимости от различных способов переработки и хранения. Выбрана оптимальная методика количественного определения общих сахаров в плодах брусники и черники. Оптимизирована технологическая схема хранения и переработки лекарственного сырья с учётом результатов количественного исследования химического состава.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Конюхова Ольга Михайловна, Меркушева Наталья Николаевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDY OF BIO-ACTIVE SUBSTANCES COMPOSITION IN WILD BERRIES OF VACCINIUM GENUS DEPENDING ON THE STORAGE METHOD

Introduction. Recently, more attention is paid to the study of biologically active components in the wild vegetation of our forests. Wild plants contain a wide range of secondary metabolites, that is, they are good contenders as functional food. In traditional medical and pharmaceutical practice, freshly harvested plant raw materials are not of a widespread use. It is mainly due to the impossibility of their long storage and the need for rapid processing after collection. It is necessary to conduct research on the safety of biologically active substances, depending on the methods of storage and processing. The goal of the research is to study the biochemical composition of the berries of the Vaccinium genus, depending on the degree of their processing and to choose the optimal method of preserving medicinal raw materials for maximum preservation of biologically active substances. Results. Based on the obtained results, the conclusions on the optimal ways of processing of berry plant raw material in order to preserve the metabolites were drawn. Conclusion. The research found that fresh fruits of wild berry fields had the richest composition of biologically active substances. The main methods of preservation (drying and freezing) have both advantages and disadvantages as the decrease or loss of biologically active substances and, together with it, pharmacological properties of medicinal plant raw materials takes place. The authors analyzed all the methods of processing and storing of medicinal plant raw materials, and set a task to determine the method of conservation that best preserved biologically active substances. Comparing the data obtained, the authors came to the following conclusion: 1) total sugars were preserved better in freezing; 2) total organic acids were better preserved when drying of berries; 3) the amount of anthocyans increased when drying of berries; 4) arbutin was preserved better when drying of berries; 5) the amount of vitamin C was greatest when frozen; 6) the amount of pectin remained large when drying of fruits. Based on the results of the experiment, drying can be considered to be the most optimal method for preserving biologically active substances in fruits of cowberry and blueberry and shall be recommended for use.

Текст научной работы на тему «ИЗУЧЕНИЕ СОСТАВА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ДИКОРАСТУЩИХ ЯГОДАХ РОДА VACCINIUM В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ХРАНЕНИЯ»

УДК 543.641

DOI: https://doi.Org/10.25686/2306-2827.2021.3.100

ИЗУЧЕНИЕ СОСТАВА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ДИКОРАСТУЩИХ ЯГОДАХ РОДА VACCINIUM В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ХРАНЕНИЯ

О. М. Конюхова, Н. Н. Меркушева

Поволжский государственный технологический университет, Российская Федерация, 424000, Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3 E-mail: MerkushevaNN@volgatech.net

Проведён морфологический анализ и уточнены основные биометрические показатели плодов брусники обыкновенной и черники обыкновенной. Изучен сравнительный количественный анализ химического состава плодов в зависимости от различных способов переработки и хранения. Выбрана оптимальная методика количественного определения общих сахаров в плодах брусники и черники. Оптимизирована технологическая схема хранения и переработки лекарственного сырья с учётом результатов количественного исследования химического состава.

Ключевые слова: брусника обыкновенная; черника обыкновенная; биологически активные вещества; сахара; кислоты; антоцианы; арбутин; витамин С; пектиновые вещества.

Введение. В последнее время всё большее внимание уделяется изучению биологически активных компонентов, содержащихся в дикой растительности наших лесов. Ценность дикорастущих растений заключается в том, что они имеют высокую приспособленность к условиям окружающей среды и обладают устойчивостью ко многим заболеваниям, поэтому дикорастущим лекарственным ягодникам характерны наиболее высокие и стабильные урожаи, а по содержанию многих полезных биологически активных веществ (БАВ) дикорастущие ягодники опережают культурные сорта [1]. Поэтому для улучшения качества и увеличения продолжительности жизни населения в современном обществе необходимо менять курс на преобладающее использование в пищевой промышленности натуральных веществ, природных красителей, которые являются красящими добавками и биологически ак-

тивными компонентами, обогащают продукты питания антиоксидантными и антиканцерогенными свойствами [2, 3].

Дикорастущие растения содержат широкий спектр вторичных метаболитов, то есть они являются хорошими претендентами в качестве функциональных продуктов питания-нутрицевтиков-биологически активных добавок к пищевым продуктам. Многочисленные дикорастущие лекарственные растения были изучены в моделях in vitro и in vivo и, как подтверждают исследования, обладают потенциально полезными активными свойствами [4].

Организм человека не способен синтезировать комплекс биологически активных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности организма, поэтому они должны поступать с пищей, для решения этой задачи российские и зарубежные учёные проводят совместную работу по разработке методов определения

© Конюхова О. М., Меркушева Н. Н., 2021.

Для цитирования: Конюхова О. М., Меркушева Н. Н. Изучение состава биологически активных веществ в дикорастущих ягодах рода Vaccinium в зависимости от условий хранения // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. 2021. № 3 (51). С. 100-108. DOI: https://doi.Org/10.25686/2306-2827.2021.3.100

и получения новых эффективных источников биологически активных веществ и витаминов в пище [5], большое количество исследований учёных посвящается изучению разнообразных полезных свойств дикорастущих и культурных ягод и плодов [6, 7]. Глобальные исследования Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) фиксируют рост использования лекарственных растений в медицинской практике [8].

В традиционной медицинской практике свежесобранное растительное сырьё широкого применения не нашло, в основном из-за невозможности его долгого хранения и необходимости быстрой переработки непосредственно после сбора1. Для наилучшего сохранения биологически активных веществ, высоких фармакологических свойств и качества лекарственного растительного сырья в процессе хранения используют консервацию. Проблема консервации свежего лекарственного сырья особенно актуальна сейчас, высокими темпами ведётся всестороннее изучение и внедрение эффективных методик по получению фармакологических препаратов высокого качества из ЛРС.

В 2019-2020 гг. нами было проведено изучение биологически активных веществ в свежих дикорастущих плодах рода Vac-cinium. По результатам проделанной работы было принято решение о расширении исследований биологически активных веществ в зависимости от способов хранения и переработки.

Цель исследований - изучение биохимического состава ягод семейства Вересковых в зависимости от степени переработки и хранения их.

Методики исследования. Объектами исследования в работе являлись образцы свежих, замороженных и сушёных ягод представителей семейства Вересковые (Ericaceae) рода Вакциниум брусники

1 Государственная фармакопея Российской Федерации: в 3-х т./ XIII изд. М., 2015. C.15-37.

обыкновенной (Уасстшт vitis-idaea L.) и черники обыкновенной (Уасстшт тугШш L.), собранные в 2019 году на территории Алексеевского лесничества Волжского района Республики Марий Эл.

Сбор плодов рода Vaccinium производили в смешанных сосновых насаждениях зоны хвойно-широколиственных лесов. Сушку исследуемых образцов проводили в сушильном шкафу при экспериментально определённой температуре 50 °С в течение 8 часов при помощи электросушилки конвективного типа Спектр-Прибор ЭСОФ-0.5/220 Ветерок-2 повышенной производительности.

Замораживание образцов сырья проводили путём ускоренного понижения температуры до - 18 °С в морозильной камере.

Мочение брусники проводилось согласно ГОСТу 20450-752

Для определения подлинности нами был проведён фармакогностический анализ, а также изучены биометрические показатели дикорастущих плодов Vaсcinium vitis-idaea L. и Vaccínium тугШ1ш L. В ходе эксперимента проводилось исследование этих плодов на содержание в них общих органических кислот, общих сахаров, арбутина, витамина С, суммы анто-цианов и пектиновых веществ. Определение кислотности проводилось титромет-рическим методом по методике определения общей кислотности (в переводе на яблочную кислоту)3. Определение общих сахаров выполнялось рефрактометрическим экспресс-методом4. Для определения

2 ГОСТ 20450-75 Брусника свежая. Требования при заготовках, поставках и реализации. Введ. 1975-01-07. М: Государственный комитет лесного хозяйства Совета Министров СССР, 1975. 8 с.

3

Практикум по агрохимии/ Б.А. Ягодин, И.П. Дерюгин, Ю.П. Жуков и др.; под ред. Б.А. Ягодина. М: Агропромиздат, 1987. 213 с.

4 Пат. 2422819 Российская Федерация, МПК G01N33/02. Способ рефрактометрического экспресс - определения содержания сахаров в плодах груши [Текст] / Разумников Н.А., Винокурова Р.И., Конюхова О.М., заявл. 26.01.09.; опубл. 27.06.11. 3 с.

арбутина в плодах мы воспользовались методикой З. А. Седовой [9, с. 160-167]. Количественное содержание витамина С в плодах определяли методом титрования с использованием 2,6-дихлорфенолиндофено-лята натрия. Количественное определение суммы антоцианов в пересчёте на циани-дин-3-о-глюкозид проводилось при помощи спектрофотометра согласно методикам, приведённым в Государственной фармакопее СССР 5. Определение пектина проводилось фотометрическим методом в соответствии с ГОСТом 32223-2013 Продукция соковая. Определение пектина фотометрическим методом 6.

Для частоты эксперимента все анализы по определению биологически активных веществ в ягодном сырье нами были проведены трёхкратно для каждого образца свежих, замороженных, сушеных ягод черники обыкновенной и брусники обык-

новенной, а также для ягод брусники обыкновенной мочёной.

Полученные в лабораторных условиях данные были обработаны статистическим путём по методике профессора М.Л. Дворецкого [10] и Н.А. Леонтьева [11].

Результаты исследований. В ходе работы был проведён фармакогности-ческий анализ ягод дикорастущих растений. Полученные данные приведены в табл. 1.

По результатам таблицы можно сделать вывод, что морфология плодов брусники обыкновенной и черники обыкновенной соответствует ГОСТу 7 и фармакопейной статье 8.

В ходе научной работы были изучены биометрические показатели ягод брусники обыкновенной и черники обыкновенной, полученные данные отображены в табл. 2.

Таблица 1

Фармакогностический анализ ягод

Вид ягоды Латинское название ягоды Форма плодов Окраска плодов Согласно НД

Брусника обыкновенная Vaccinium vitis-idaea L. шаровидная Ярко-красная соответствует

Черника обыкновенная Vaccinium myrtillus L. шаровидная Черная с красноватым оттенком, матовая или слегка блестящая соответствует

Таблица 2

Биометрические показатели ягод

Вид ягоды Диаметр ягод, см V, % P, % Масса ягод, г Масса 100 шт., г

Брусника обыкновенная 0,74±0,02 14,86 2,03 0,28±0,01 28,05±0,01

Черника обыкновенная 0,68±0,03 13,24 1,94 0,21±0,01 21,35±0,01

5 Государственная фармакопея СССР: Вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье /МЗ СССР. 11-е изд., доп. М.: Медицина, 1990. С. 294-297.

6 ГОСТ 32223-2013 Продукция соковая. Определение пектина фотометрическим методом. Введ. 2015-07-01. М.: Стандартинформ, 2014. 16 с.

7 ГОСТ 20450-75 Брусника свежая. Требования при заготовках, поставках и реализации. введ.01.07.1975. М: Государственный комитет лесного хозяйства Совета Министров СССР, 1975. 8 с.

8 Фармакопейная статья № ФС.2.5.0050.15 Черники обыкновенной плоды. Взамен ФС 35 ГФ СССР XI издания.

По результатам статистической обработки средний диаметр плодов дикорастущих ягодников, сформировавшихся в условиях Алексеевского лесничества Республики Марий Эл, составляет: брусника 0,74±0,02 см, черника 0,68±0,03 см. Масса ягод: брусники - 0,28±0,01 г; черники -0,21±0,01 г; масса 100 шт. плодов: 28,05±0,01 г - брусника, 21,35±0,01г - черника. На основании коэффициента изменчивости можно сделать вывод о значительной изменчивости признака. Точность опыта составила менее 3 %.

Нами было проведено изучение количественного содержания биологически активных веществ в свежесобранных плодах дикорастущих ягодников. Свежие плоды учитывались как контроль для дальнейшего сравнения с образцами, подвергшимися переработке и хранению (табл. 3).

Уровень изменчивости признака в зависимости от коэффициента изменчивости брусника обыкновенная: общие сахара 9,24 % - умеренный; кислотность 4,55 % -слабый; арбутин 37,5 % - большой; витамин С 11,6 % - значительный; антоцианы 13,58 % - значительный; пектиновые вещества 1,2 % - слабый. Точность опыта составила от 2 до 6 %.

Уровень изменчивости признака в зависимости от коэффициента изменчивости черника обыкновенная: общих сахаров 16,3 % - значительный; кислотность 24,14 % - очень большой; арбутин 17,1 % - значительный; витамин С 7,82 % - умеренный; антоцианы 11,63 % - значительный; пектин. вещества 2,88 % - слабый. Точность опыта от 3 до 9 %.

Далее приведены результаты сравнительного количественного изучения биологически активных веществ в плодах дикорастущих брусники обыкновенной и черники обыкновенной в зависимости от способа их хранения и переработки (табл. 4 - 9).

По результатам статистической обработки полученных данных коэффициент изменчивости количественного содержания сахаров варьирует от слабого уровня (0,16 %) в мочёных ягодах до значительного (18,6 %) в сушёных плодах брусники обыкновенной. Коэффициент изменчивости признака черники обыкновенной составил в пределах от значительного уровня (16,3 %) в свежих плодах, (19,35 %) в замороженных плодах и до большого (21,67 %) в сушёных плодах. Точность опыта составила от 3 до 7 %.

Таблица 3

Среднее статистическое значение химического состава плодов дикорастущих растений (свежие ягоды), %

Вид растений Общее сахаров Общее органических кислот Арбутин Витамин С Антоцианы Пектин

Брусника обыкновенная 4,33 ±0,23 3,08±0,78 0,024±0,01 4,56±0,31 0,81±0,08 0,70±0,01

Черника обыкновенная 4,60±0,44 2,94±0,41 0,035±0,003 4,09±0,19 0,86±0,06 0,52±0,09

Таблица 4

Динамика изменения количественного содержания общих сахаров в плодах в зависимости от способов переработки и хранения

Вид плодов Свежие плоды, % V, % Сушеные плоды, % V, % Заморож. плоды, % V, % Моченые плоды V,%

Брусника 4,33±0,23 9,24 3,00±0,32 18,6 3,50±0,44 21,43 3,00 ± 0,01 0,67

Черника 4,6±0,44 16,3 3,83±0,48 21,67 4,03±0,45 19,35 - -

Как видно из табл. 4, отличительной особенностью плодов брусники обыкновенной и черники обыкновенной является высокое содержание общих сахаров в свежем виде 4,33 и 4,6 % соответственно. В процессе хранения и переработки происходит снижение количественного содержания сахаров. В сушёных плодах и в мочёных оно наименьшее. Коэффициент вариации брусники характеризует слабый уровень изменчивости признака в мочёных плодах и значительный уровень изменчивости признака в свежих, сушёных и замороженных плодах.

Так же нами изучалось количественное содержание органических кислот (в пересчёте на яблочную кислоту) в исследуемых образцах.

По результатам статистической обработки полученных данных по бруснике обыкновенной уровень изменчивости количественного содержания органических кислот варьирует от слабой (в свежих, сушёных и мочёных) до умеренной в замороженных плодах.

По чернике обыкновенной уровень изменчивости варьирует от слабой (в су-

шёных и замороженных) до большой (в свежих) плодах.

Точность опыта составила от 3 до

5 %.

Можно сделать вывод, что общая кислотность повысилась при сушке и заморозке плодов по сравнению со свежими плодами.

По результатам статистической обработки полученных данных плодов брусники обыкновенной уровень изменчивости составил у свежих плодов - умеренная, сушёных - большая, замороженных - значительная, моченых - умеренная.

По плодам черники обыкновенной уровень изменчивости: свежие и сушёные плоды - значительная, замороженные -очень большая. Точность опыта составила от 3 до 6 %.

Как видно из табл. 6, в плодах брусники обыкновенной и черники обыкновенной в процессе хранения и переработки изменилось количественное содержание антоцианов по сравнению со свежими плодами: количество антоцианов резко увеличилось при сушке плодов и уменьшилось при замораживании.

Таблица 5

Динамика изменения количественного содержания органических кислот в плодах в зависимости от способов переработки и хранения

Вид плодов Свежие плоды V, % Сушеные плоды V, % Заморож. плоды V, % Моченые плоды V, %

Брусника 3,08±0,78 4, 55 4,81±0,07 2,49 4,14±0,18 7,49 3,00±0,00 0,05

Черника 2,94±0,41 24,14 3,61±0,09 4,43 3,44±0,09 4,36 - -

Динамика изменения количественного содержания антоцианов в плодах в зависимости

от способов переработки и хранения, %

Вид плодов Свежие плоды V, % Сушеные плоды V, % Заморож. плоды V, % Моченые плоды V, %

Брусника 0,81±0,061 13, 58 2,11±0,55 45,50 0,08±0,008 16,28 0,21±0,01 7,14

Черника 0,86±0,06 11,63 8,70±0,60 11,95 0,35±0,15 74,9 -

Таблица 7

Динамика изменения количественного содержание арбутина в плодах в зависимости от способов переработки и хранения, %

Вид плодов Свежие плоды V, % Сушеные плоды V, % Заморож. плоды V, % Моченые плоды V, %

Брусника 0,024±0,005 37, 50 0,020±0,01 25,50 0,012±0,01 15,00 0,020±0,01 7,5

Черника 0,035±0,003 8,57 0,032±0,00 21,50 0,019±0,02 14,06 - -

Таблица 6

Таблица 8

Динамика изменения количественного содержания витамина С в плодах в зависимости от способов переработки и хранения

Вид плодов Свежие плоды V, % Сушеные плоды V, % Заморож. плоды V, % Моченые плоды V, %

Брусника 4,56±0,31 11, 60 3,56±0,33 16,01 3,67±0,21 10,08 2,56±0,06 4,30

Черника 4,09±0,19 7,82 3,69±0,63 29,81 3,87±0,23 10,34 - -

Таблица 9

Динамика изменения количественного содержания пектиновых веществ в плодах в зависимости от способов переработки и хранения

Вид плодов Свежие плоды V, % Сушеные плоды V, % Заморож. плоды V, % Моченые плоды V, %

Брусника 0,70±0,01 0,01 0,51±0,01 2,31 0,49±0,01 2,04 0,16±0,03 3,4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Черника 0,52±0,09 2,88 0,30±0,01 3,54 0,23±0,01 4,78 - -

По результатам статистической обработки коэффициент вариации в исследуемых образцах характеризует следующий уровень изменчивости: плоды брусники обыкновенной свежие - большая изменчивость, сушёные - большая, замороженные - значительная, мочёные - умеренная; плоды черники обыкновенной: свежие плоды - умеренная, сушёные плоды -большая, замороженные - значительная. Точность опыта составила от 3 до 5 %.

Как видно из табл. 7, в плодах брусники обыкновенной и черники обыкновенной обнаружено минимальное содержание арбутина. В процессе сушки и замораживания произошло изменение количественного содержания арбутина: по результатам опыта можно судить о том, что количество арбутина уменьшается в процессе хранения и переработки, причём в замороженных образцах оно становится наименьшим по сравнению со свежими и сушёными образцами.

Коэффициенты изменчивости в исследуемых объектах характеризуют следующий уровень изменчивости: плоды брусники свежие и сушёные - значительная, замороженные - умеренная, мочёные -слабая. Плоды черники свежие и заморо-

женные - умеренная, сушёные - большая. Точность опыта составила от 3 до 8 %.

Как видно из табл. 8, в процессе сушки и замораживания произошло изменение количественного содержания витамина С: по результатам опыта можно судить о том, что наибольшее количество витамина С обнаружено в свежих плодах, его количество уменьшается в процессе переработки, причём в сушёных образцах оно становится наименьшим по сравнению со свежими и замороженными образцами.

Выводы

1. Наиболее богатый состав биологически активных веществ имеют свежие плоды дикорастущих ягодников. Основные приёмы консервации ЛРС - сушка и замораживание - имеют свои достоинства и недостатки, так как происходит снижение или потеря биологически активных веществ и вместе с тем фармакологических свойств лекарственного растительного сырья.

2. Сохранение наиболее ценных биологически активных веществ, используемых для дальнейшего изготовления лекарственных препаратов (пектина, арбутина и антоцианов) зависит от метода переработки и хранения.

Сравнив полученные данные, мы пришли к выводу, что:

1) общие сахара лучше сохраняются в процессе заморозки;

2) общие органические кислоты больше сохраняются при сушке ягод;

3) количество антоцианов повышается при сушке ягод;

4) арбутин лучше сохраняется при сушке ягод;

5) количество витамина С наибольшее при заморозке;

6) количество пектина остаётся большим при сушке плодов.

Исходя из результатов опытов, можно рекомендовать метод конвекционной сушки как наиболее оптимальный при сохранении биологически активных веществ в плодах брусники обыкновенной и черники обыкновенной [12].

Список источников

1. Губанов И.А., К. В. Киселева, В. С. Новиков Дикорастущие полезные растения. М.: МГУ, 1987. 160 с.

2. Mazza G. Anthocyanins and heart health // Ann 1st Super Sanita. 2007. Vol. 43. № 4. Pp. 369-374.

3. Free radical scavenging activity and anthocya-nin profile of cabernet sauvignon wines from the Balkan region / Radovanovic B. [et al.] // Molecules. 2010. Vol. 15. Pp. 4213-4226.

4. Амброзевич Е.Г. Особенности европейского и восточного подходов к ингредиентам для продуктов здорового питания // Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. 2005. № 1. С. 30-31.

5. Brooks J. Policy coherence and food security: The effects of OECD countries' agricultural policies // Food Policy. 2014. № 44. Pp. 88-94.

6. Berries: Improving Human Health and Healthy Aging, and Promoting Quality Life—A Review / O. Paredes-Lopez, M. L. CervantesCeja, M. Vigna-Perez et al // Plant Foods for Human Nutrition. 2010. Vol. 65. Iss. 3. Pp. 299-308.

7. Seeram N. P. Berry fruits: Compositional elements biochemical activities, and impact of their in-

take on human health, performance, and disease // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2008. Vol. 56. Pp. 627-629.

8. Medical Plant Biotechnology. From Basic Research to industrial Applications / Matthys K, Julsing J., Quax W. and Kayser O. The Engineering of Medical plants: prospects and limits of, O. Kayser and W. J. Quax, Eds., Wiley-VCH/Vergal GmbH & Co., Weinheim, Germany. 2007. Рр. 1-8.

9. Седова З. А., Леонченко В. Г., Астахов А. И. Оценка сортов по химическому составу плодов. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. Орел: ВНИИСПК, 1999. 180 с.

10. Дворецкий М.Л. Пособие по вариационной статистике для лесохозяйственников-книга автора. М: Лесная промышленность, 1971. 104 с.

11. Леонтьев Н.Л. Техника статистических вычислений. М: Государственное лесотехническое издательство, 1966. 232 с.

12. Коростелева Н.И., Громова Т.В., Жукова И.Г. Биотехнология. Барнаул: АГАУ, 2006. 127 с.

Статья поступила в редакцию 06.05.2021 Принята к публикации 10.09.2021

Информация об авторах

КОНЮХОВА Ольга Михайловна - кандидат биологических наук, доцент кафедры лесных культур, селекции и биотехнологии, Поволжский государственный технологический университет. Область научных интересов - интродукция растений, лекарственные растения, биотехнология. Автор 60 научных публикаций.

МЕРКУШЕВА Наталья Николаевна - аспирант кафедры лесных культур, селекции и биотехнологии, Поволжский государственный технологический университет. Область научных интересов - биотехнология лекарственных растений. Автор одной научной публикации.

UDC 543.641

DOI: https://doi.Org/10.25686/2306-2827.2021.3.100

STUDY OF BIO-ACTIVE SUBSTANCES COMPOSITION IN WILD BERRIES OF VACCINIUM GENUS DEPENDING ON THE STORAGE METHOD

O. M. Koniukhova, N. N. Merkusheva Volga State University of Technology, 3, Lenin Sq., Yoshkar-Ola, 424000, Russian Federation E-mail: MerkushevaNN@volgatech.net

Keywords: cowberry (Vaccinium vitis idaea (L.)); blueberry (Vaccinium myrtillus L.); bio-active substances; sugars; acids; anthocyans; arbutin; ascorbic acid; pectin substances.

ABSTRACT

Introduction. Recently, more attention is paid to the study of biologically active components in the wild vegetation of our forests. Wild plants contain a wide range of secondary metabolites, that is, they are good contenders as functional food. In traditional medical and pharmaceutical practice, freshly harvested plant raw materials are not of a widespread use. It is mainly due to the impossibility of their long storage and the need for rapid processing after collection. It is necessary to conduct research on the safety of biologically active substances, depending on the methods of storage and processing. The goal of the research is to study the biochemical composition of the berries of the Vaccinium genus, depending on the degree of their processing and to choose the optimal method of preserving medicinal raw materials for maximum preservation of biologically active substances. Results. Based on the obtained results, the conclusions on the optimal ways of processing of berry plant raw material in order to preserve the metabolites were drawn. Conclusion. The research found that fresh fruits of wild berry fields had the richest composition of biologically active substances. The main methods ofpreservation (drying and freezing) have both advantages and disadvantages as the decrease or loss of biologically active substances and, together with it, pharmacological properties of medicinal plant raw materials takes place. The authors analyzed all the methods of processing and storing of medicinal plant raw materials, and set a task to determine the method of conservation that best preserved biologically active substances. Comparing the data obtained, the authors came to the following conclusion: 1) total sugars were preserved better in freezing; 2) total organic acids were better preserved when drying of berries; 3) the amount of anthocyans increased when drying of berries; 4) arbutin was preserved better when drying of berries; 5) the amount of vitamin C was greatest when frozen; 6) the amount of pectin remained large when drying offruits. Based on the results of the experiment, drying can be considered to be the most optimal method for preserving biologically active substances in fruits of cowberry and blueberry and shall be recommended for use.

REFERENCES

1. Gubanov I.A., Kiseleva K.V., Novikov V.S. Dikorastushchie poleznye rasteniya [Wild useful plants]. Moscow: MGU, 1987. 160 p. (In Russ.).

2. Mazza G. Anthocyanins and heart health. Ann 1st Super Sanita. 2007. Vol. 43. № 4. Pp. 369-374.

3. Radovanovic B. et al. Free radical scavenging activity and anthocyanin profile of cabernet sauvignon wines from the Balkan region. Molecules. 2010. Vol. 15. Pp. 4213-4226.

4. Ambrozevich E.G. Osobennosti evropeyskogo i vostochnogo podkhodov k ingredientam dlya produktov zdorovogo pitaniya [Features of European and Eastern approaches to ingredients for healthy food]. Pishchevye ingredienty. Syr'e i dobavki [Food Ingredients. Raw Materials and Additives]. 2005. № 1. Pp. 30-31. (In Russ.).

5. Brooks J. Policy coherence and food security: The effects of OECD countries' agricultural policies. Food Policy. 2014. № 44. Pp. 88-94.

6. Paredes-Lopez O., CervantesCeja M. L., Vigna-Perez M. et al Berries: Improving Human Health and Healthy Aging, and Promoting Quality Life—A Review. Plant Foods for Human Nutrition. 2010. Vol. 65. Iss. 3. Pp. 299-308.

7. Seeram N. P. Berry fruits: Compositional elements biochemical activities, and impact of their intake on human health, performance, and disease. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2008. Vol. 56. Pp. 627-629.

8. Matthys K, Julsing J., Quax W. and Kayser O. Medical Plant Biotechnology. From Basic Research to industrial Applications. The Engineering of Medical plants: prospects and limits of, O. Kayser and W. J. Quax, Eds., Wiley-VCH/Vergal GmbH & Co., Weinheim, Germany. 2007. Pp. 1-8.

9. Sedova Z.A., Leonchenko V.G., Asta-khov A. I. Otsenka sortov po khimicheskomu sostavu

plodov. Programma i metodika sortoizucheniya plod-ovykh, yagodnykh i orekhoplodnykh kul'tur. [Assessment of sorts by chemical composition of fruits. Program and methods of sorts study of fruit, berry and nut crops]. Orel: VNIISPK, 1999. 180 p. (In Russ.).

10. Dvoretskii M.L. Posobie po variatsionnoy statistike dlya lesokhozyaystvennikov-kniga avtora [Textbook on variation statistics for foresters-author's

book]. Moscow: Lesnaya promyshlennost, 1971. 104 p. (In Russ.).

11. Leontev N.L. Tekhnika statisticheskikh vychisleniy [Procedure of statistical computations]. Moscow: Gosudarstvennoe lesotekhnicheskoe iz-datel'stvo, 1966. 232 p. (In Russ.).

12. Korosteleva N. I., Gromova T. V. Zhuko-va I.G. Biotekhnologiya [Biotechnology]. Barnaul: AGAU, 2006. 127 p. (In Russ.).

The article was received 06.05.2021 Accepted for publication 10.09.2021

For eitation: Koniukhova O. M., Merkusheva N. N. Study of Bio-Active Substances Composition in Wild Berries of Vaccinium Genus Depending on the Storage Method. Vestnik of Volga State University of Technology. Ser.: Forest. Ecology. Nature Management. 2021. No 3 (51). Pp. 100-108. DOI: https://doi.org/10.25686/2306-2827.202L3.100

Information about the authors

Olga M. Koniukhova - Candidate of Biological Sciences, Associate Professor at the Chair of Forest Plantations, Selection and Biotechnology, Volga State University of Technology. Research interests - plant introduction, medicinal plants, biotechnology. Author of 60 scientific publications.

Natalia N. Merkusheva - Postgraduate student at the Chair of Forest Plantations, Selection and Biotechnology, Volga State University of Technology. Research interests - biotechnology of medicinal plants. Author of one scientific publication.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.