CC BY
68
Нитроаммофоска 25-30 поб£ Нитроаммофоска 15-20 поб.2 Растворин 25-30 поб. | Растворин 15-20 поб.| РК-удобрения 25-30 поб. | РК-удобрения 15-20 поб. ] Гиббереллин 25-30 поб.| Гиббереллин 15-20 поб.| Контроль 25-30 поб.| Контроль 15-20 поб.|
■ аммонии шнатрий
□ кальций
■ магний
□ калий
200 400 600 800 1000 рк, мг/дг/
Рис. 2
Видимо, в образцах виноматериалов, приготовленных из винограда, обработанного минеральными удобрениями и стимулятором роста, в ходе брожения произошло более интенсивное использование дрожжами питательных веществ. В контрольном образце питательных веществ в виде анионов осталось больше, о чем свидетельствует рис. 1.
Увеличение нагрузки до 25-30 побегов на куст снизило массовую концентрацию анионов в контрольном образце до 311 мг/дм3, а на обработанных вариантах - повысило. Исключение составляет образец вино-материала, приготовленный из винограда, обработанного гиббереллином. Таким образом, варианты опыта с применением минеральных удобрений показали меньшую востребованность анионов для питания дрожжей в ходе алкогольного брожения (рис. 1).
Катионы щелочных и щелочноземельных металлов - К+, №+, Ы+, Са2+, М^2+ и аммоний также играют очень важную роль при оценке химического состава вин. Известно, что катионы калия, кальция, магния могут принимать участие в различных физико-химиче-
ских превращениях, приводящих к формированию помутнений. Массовую концентрацию этих катионов необходимо отслеживать в ходе приготовления винома-териалов с целью продления розливостойкости.
Катионный состав изучаемых виноматериалов разнообразен (рис. 2). При нагрузке 15-20 побегов на куст в виноматериалах наблюдается следующая тенденция: гиббереллин снижает содержание калия и магния, увеличивает концентрацию аммония, натрия и кальция; фосфорно-калийное удобрение снижает содержание магния, увеличивает концентрацию аммония, калия, натрия и кальция; Растворин снижает содержание всех катионов металлов; нитроаммофоска снижает массовую концентрацию аммония, натрия, магния, увеличивает калия и кальция (рис. 2).
При нагрузке 25-30 побегов на куст гиббереллин и фосфорно-калийное удобрение действуют как и в предыдущем случае; Растворин снижает концентрацию аммония, калия, магния, но увеличивает - натрия и кальция; нитроаммофоска снижает содержание только магния, увеличивает - аммония, калия, натрия, кальция (рис. 2).
Исследования показали, что независимо от величины нагрузки побегами опрыскивание гиббереллином и фосфорно-калийными удобрениями изменяет концентрации одних и те же катионов металлов в виноматериалах (калий, кальций, магний, натрий). Учитывая, что указанные катионы металлов отвечают за стабильность и розливостойкость вин, с помощью применения агротехнических приемов можно регулировать их массовую концентрацию.
Лаборатория технологии виноделия
Поступила 22.11.04 г.
633.611.002.611
МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ БИОМАССЫ ROSA ACICULARIS LINDL
Е.В. ШАНИНА, Л.П. РУБЧЕВСКАЯ
Сибирский государственный технологический университет
В последнее время большое внимание уделяется изучению содержания минеральных элементов в лекарственном растительном сырье. Известно, что минеральные вещества в растениях находятся в легкоусвояемой форме, в них содержится также ряд редко встречающихся микроэлементов. Кроме того, микро- и макроэлементы обладают высокой биологической активностью, участвуют в биохимических процессах, протекающих в организме [1].
Цель настоящего исследования - изучение минерального состава биомассы шиповника иглистого (Rosa acicularis Lindl), который исследован пока недостаточно [2-7].
Сырье заготавливали во второй декаде каждого месяца в Хакасии в районе г. Абакана в период с мая по сентябрь 2003 г. Использовали растения, произрастаю-
щие по берегам поймы реки Абакан, на расстоянии 15 км от населенного пункта. Для выбора опытных площадок и модельных растений использовали обычные методы, применяемые в ботанических исследованиях. Такой подход обеспечивал необходимую представительность проб растительного сырья, позволяющую получить достоверные результаты [8, 9].
Образцы сырья высушивали до воздушно-сухого состояния и разделяли на стебли, листья, корни, плоды (цветы). Сырье измельчали и методом квартования брали средние пробы для элементного анализа. Определения макро- и микроэлементов проводили на приборе ДФС-8 спектральным методом по эталонам, приготовленным на растительной основе.
Результаты определения содержания 28 элементов в биомассе шиповника иглистого представлены в таблице.
Полученные данные свидетельствуют, что изучае -мые части шиповника иглистого, кроме К, Са, Mg, №,
Бе, Мп, Р, гп которые содержат в своем составе все растения, в больших количествах аккумулируют 81, А1, Ва, N1, В, 8г, а в меньших - Со, ва, Ag, N1, РЬ. Из токсичных элементов, предусмотренных СанПиН 2.3.2.560-96 (раздел 6.10.2.1. Биологически активные добавки к пище на растительной основе - сухие), в биомассе и плодах шиповника иглистого обнаружен только свинец. Его содержание не превышает допустимого уровня и составляет не более 6 мг/кг. Содержание К, Са, Mg, Р в процессе онтогенеза стабильно для всей биомассы шиповника.
Кальций это основной структурный компонент костей и зубов, входит в состав ядер клеток, клеточных и тканевых жидкостей, необходим для свертывания крови. Кальций образует соединения с белками, фосфолипидами , органическими кислотами, участвует в процессах передачи нервных импульсов, контролирует активность ряда ферментов. Таким образом, кальций выполняет не только пластические функции, но и влияет на многие биохимические и физиологические процессы в организме.
Кальций относится к трудноусвояемым элементам. Ассимиляция кальция зависит не только от содержания его в продуктах, но и от соотношения его с другими компонентами пищи, в первую очередь с жирами,
магнием, фосфором, белками. Их избыток отрицательно влияет на всасываемость кальция.
Суточная потребность в кальции взрослого челове -ка составляет 800 мг, а у детей и подростко в - 1000 мг и более.
Серебро, медь и магний оказывают стабилизирующее действие на клеточные мембраны, участвуют в восстановлении осмотического давления в клетке. Усвоению магния мешает наличие фитина и избыток жиров и кальция в пище. Ежедневная потребность в магнии составляет 200-300 мг. При недостатке магния нарушается усвоение пищи, задерживается рост, развивается ряд патологических явлений.
Калий вместе с другими солями обеспечивает осмотическое давление, участвует в передаче нервных импульсов, в регуляции деятельности сердца и других органов, необходим для функционирования ряда ферментов. Суточная потребность в калии взрослого человека составляет 2000-4000 мг, она увеличивается при обильном потоотделении, при употреблении мочегонных средств, заболеваниях сердца и почек.
Фосфор и сера входят в состав белков, нуклеопро-теидов и других физиологически важных соединений. Основная масса фосфора находится в костной ткани в виде фосфорнокислого кальция, остальной фосфор
Таблица
Содержание в шиповнике по месяцам
Побеги Листья Корни Плоды
V VI VII VIII V VII VIII IX V VI VII VIII VI VII VIII
Микроэлементы, п • 10 3%
РЬ 0,65 1,30 1,14 3,05 3,75 4,64 4,84 5,13 1,95 1,69 0,76 1,88 2,89 1,56 4,17
Си 7,80 8,52 11,37 11,97 25,60 18,40 11,52 25,30 25,61 25,00 12,60 17,30 22,87 31,30 47,80
гп 6,50 6,80 6,50 12,78 25,70 6,82 24,80 6,50 25,70 24,80 6,80 6,80 25,0 6,50 25,10
Со 0,13 0,25 0,12 0,12 - - - - 0,26 0,34 0,15 0,12 - - 0,48
V 0,65 0,65 0,67 0,82 1,25 - 2,30 3,09 0,76 0,78 0,61 1,54 1,53 4,73 7,95
Сг 1,95 1,64 1,64 1,60 3,75 2,36 1,17 3,15 1,73 1,73 0,88 1,76 1,53 - 9,56
N1 0,52 3,28 2,27 3,19 1,80 1,16 0,70 1,75 1,82 2,54 3,05 0,88 4,58 4,70 7,17
Т1 65,0 130,0 37,9 260,0 65,0 37,95 193,0 195,0 195,0 195,0 37,9 130,0 97,5 26,0 325,0
Мп 65,0 262,0 195,0 260,0 65,0 200,0 138,0 138,0 39,0 65,0 65,0 39,0 122,0 156,5 239,0
Оа 0,15 0,41 0,15 0,39 10,0 - 1,16 2,47 0,34 0,51 - 0,26 0,30 - 2,39
8п - - - 0,08 0,13 0,12 - - - 0,08 - - - - 0,24
Ва 123,45 123,45 97,50 79,82 58,50 58,50 54,37 58,50 43,15 67,50 44,00 43,16 61,96 79,82 97,50
8г 130,0 246,9 140,0 140,0 62,50 65,0 68,30 127,8 68,30 127,8 68,30 68,30 122,0 198,8 249,4
гг 3,90 6,56 2,27 6,38 3,25 3,31 9,75 6,56 6,90 6,75 2,29 8,80 9,15 12,52 35,85
В 32,50 33,0 26,0 26,0 33,0 13,5 31,7 32,5 32,5 33,0 19,5 26,0 13,20 26,0 33,0
Р 852 852 852 852 1711 1711 1710 1711 863 865 863 863 1250 1525 1906
0,013 0,02 0,013 0,015 0,013 0,061 0,013 0,013 0,043 0,025 0,023 0,08 0,03 0,01 0,026
У 0,63 0,76 0,82 0,08 1,17 1,16 1,23 1,32 0,86 1,29 0,88 0,86 1,53 3,13 3,59
и 1,31 1,31 1,34 1,34 2,32 2,50 2,50 2,54 1,72 1,69 1,53 0,88 3,05 6,26 7,71
Макроэлементы, %
К 4,26 4,26 4,26 4,27 5,80 5,80 5,82 5,81 4,33 4,33 4,32 4,33 7,63 11,95 15,65
№ 3,25 3,27 3,25 3,19 4,96 4,96 4,64 4,94 4,23 4,23 4,20 2,64 4,64 4,98 6,11
Са 4,12 4,12 4,12 4,13 6,25 6,23 6,25 6,25 4,42 4,42 4,43 4,42 6,10 10,95 12,52
А1 0,13 0,45 0,82 1,6 0,15 1,06 1,75 1,39 0,15 0,44 0,06 1,69 0,13 0,31 3,48
Бе 0,12 0,41 0,45 0,63 0,43 1,0 0,97 1,12 0,15 0,85 0,43 1,14 0,46 2,46 3,59
81 1,48 3,29 4,54 2,05 1,16 12,5 4,62 12,80 8,45 8,63 7,63 4,62 11,60 12,5 1,20
Mg 3,25 3,25 3,24 3,25 11,60 11,60 11,61 11,61 4,23 4,23 4,23 4,23 8,15 11,20 16,54
входит в состав мягких тканей и жидкостей. При недостатке в организме фосфора снижается умственная и физическая работоспособность, отмечается потеря аппетита, апатия. Суточная потребность в фосфоре для взрослых составляет 1200 мг, в сере - 400-600 мг.
Железо входит в состав фермента пероксидазы, принимающего непосредственное участие в окислительно-восстановительных процессах. Усвоению железа в организме человека способствует аскорбиновая кислота, источником которой может являться шиповник Потребность взрослого человека в железе составляет 14 мг/сут.
Медь является необходимым элементом в метаболических процессах, играя важную роль в образовании эритроцитов, в развитии скелета, центральной нервной системы и соединительной ткани. Ее недостаток в организме человека приводит к поражению печени и почек, нарушению функций центральной нервной системы. Суточная потребность в этом элементе составляет около 2 мг.
Существенная роль в этих процессах метаболизма человека принадлежит марганцу. Он участвует в синтезе холестерина, гемоглобина, обладает ранозаживляющим действием, марганец и молибден в комплексе с сердечными гликозидами усиливают действие последних. Потребность в марганце составляет 0,2-0,3 мг на 1 кг веса человека в день [10].
Одним из важнейших микроэлементов является цинк. Он участвует в широком спектре реакций биосинтеза белка (более 70) и метаболизма нуклеиновых кислот, обеспечивающих рост и половое созревание организма. Цинк очень важен для процессов пищеварения и у своения питательных веществ. В условиях дефицита цинка могут возникать нарушения нервной системы и других важных функций организма. Среднесуточная потребность здорового человека в цинке составляет 12-18 мг.
Многие микроэлементы являются катализаторами биохимических процессов. Суточная потребность человека в № составляет 4-6 г; Р - 1,2-0,5 г; N1 - 400 мкг, Сг - 50-200 мг; Со - 0,1-0,2 мг [11].
Во всех исследованных частях шиповника иглистого в июле наблюдается резкое снижение содержания Т1. Количество В в тканях растения в исследуемый период колеблется незначительно - 50-20-10-3%, в то время как содержания А1 и Бе изменяются существенно - 0,1-2%, достигая в спелых плодах 4%.
Содержание V, Сг, N1 во всей биомассе невелико. Для Мп характерно накопление в листьях, побегах и корнях в июне, в плодах же его максимальное количество приходится на август. Наибольшее содержание Ва во всех органах растения наблюдается в июне, гг - в августе.
В побегах в процессе вегетации зафиксировано накопление цинка и кремния и уменьшение количеств натрия, хрома и стронция. Максимальное содержание в побегах висмута, титана и свинца наблюдается в ав -густе.
В листьях в мае содержание меди, хрома и цинка максимально. В процессе вегетации прослеживается увеличение количества таких элементов, как титан, галий, стронций, и уменьшение содержания меди и никеля. В листьях отсутствует кобальт.
В корнях можно проследить следующие законо -мерности: в процессе вегетации происходит уменьшение содержания бора, серебра, свинца и цинка. В июле наблюдается резкое снижение количества меди, алюминия, железа, циркония и титана.
В плодах по мере созревания происходит накопление всех макро- и микроэлементов, кроме кремния, содержание которого в августе значительно ниже, чем в июле.
Таким образом, максимальное накопление минеральных веществ в побегах наблюдается в июне и августе, в листьях - в мае, в плодах в период их спелости.
Полученные данные позволяют отметить, что в биомассе шиповника иглистого присутствуют все необходимые микро- и макроэлементы. Наличие в ней различных биологически активных веществ (эфирное масло, дубильные вещества, витамины, флавоноиды, органические кислоты и др.) [12] и одновременно эс-сенциальных элементов дает возможность создания новых биологически активных добавок. Не исключается использование биомассы шиповника для коррекции элементного баланса в организме человека.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мицик В.Е., Невольничеко А.Ф. Рациональное питание и пищевые продукты. - Киев: Урожай, 1993. - 336 с.
2. Телятьев В.В. Целебные клады: Растения, плоды животного и минерального происхождения Центральной Сибири и их ле -чебные свойства. - Иркутск: Вост.-Сиб. кн. изд-во, 1991. - 400 с.
3. Ширко Т.С., Радюк А.Ф. Химический состав плодов RosaL., выращенных в Белоруссии // Раст. ресурсы. - 1991. - Вып. 2. - С. 59-66.
4. Лекарственные растения. Справоч. пособие / Н.И. Гринкевич, И.А. Баландина и др. - М.: Высш. школа, 1991. - 405 с.
5. Романова Г. Ягоды - природные целители. - СПб., 2001. - 124 с.
6. Шпиленя С.Е., Иванов С .И. Азбука природы (лекарственные растения). - М.: Знание, 1983. - 144 с.
7. Биологические особенности, условия произрастания и ресурсы лиственных пород России / П.М. Матвеев, В.Н. Невзоров, В. А. Молоков и др. - Красноярск, 1998. - 67 с.
8. Атлас ареалов и ресурсов лекарственных растений СССР / ВНИИИ лекарственных растений. - М., 1983. - 340 с.
9. Зайцев Г.Н. Математический анализ биологических данных. - М., 1991. -340 с.
10. Пищевая химия / Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочет -кова А. А. и др.; Под. ред. А.П. Нечаева. - СПб.: ГИОРД, 2001. - 592 с.
11. Донченко Л.В., Надыкта В.Д. Безопасность пищевых продуктов. - М.: Пищепромиздат, 2001. - 528 с.
12. Шанина Е.В., Рубчевская Л.П. Исследование химиче -ского состава Rosa acicularis // Вест. СибГТУ. - 2002. - № 1. - С. 73-74.
Кафедра химической технологии древесины и биотехнологии
Поступила 24.12.03 г.
