CC BY
5
Научная статья
УДК 634.18:615.322:581.47
https://doi.Org/10.25686/2306-2827.2022.3.52
Показатели плодов рябины ^гЬш L.) и содержание в них вторичных метаболитов
Е. А. Скочилова1, О. М. КонюховаС. В. Мухаметова2
1 Марийский государственный университет, Российская Федерация, 424000, Йошкар-Ола, пл. Ленина, 1 2 Поволжский государственный технологический университет, Российская Федерация, 424000, Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3 KonyuhovaOM@volgatech.netн
Введение. Плоды рябины имеют пищевое, диетическое и лечебное значение, применяются в свежем и высушенном виде. Содержат пектиновые вещества, органические кислоты, сахара, клетчатку, витамин С, каротиноиды, Р-активные вещества, витамины группы В, ценные макро-и микроэлементы. Благодаря многим соединениям, плоды обладают антиоксидантной активностью. Цель исследования - определение показателей плодов сортов рябины и содержания в них биохимических соединений в условиях Республики Марий Эл. Объектами исследования стали растения восьми таксонов коллекции Ботанического сада-института Поволжского государственного технологического университета (г. Йошкар-Ола, Республика Марий Эл). Методы исследования. Исследования проводили в 2019 году. Плоды собирали в августе - сентябре в фазу массового созревания. Растительное сырьё высушивали при температуре 60 °С до воздушно-сухого состояния. Определение суммы органических кислот и суммы дубильных веществ проводили титриметрическим методом, суммы каротиноидов - спектрофотометрическим методом, антиоксидантную активность определяли методом DPPH на спектрофотометре. Результаты. Большинство изученных сортов различались друг от друга по массе плодов на статистически достоверном уровне, за исключением пар 'Бурка' и 'Титан', а также 'Вефед' и 'Дочь Кубовой'. Содержание органических кислот в плодах рябины обыкновенной и большинства изученных сортов соответствовало фармакопейной статье, кроме сортов 'Алая Крупная' и 'Невежинская'. Наибольшее количество каротиноидов и дубильных веществ содержалось в плодах 'Дочь Кубовой' и 'Титан'. Высокой антиоксидантной активностью обладали плоды сортов 'Алая Крупная', 'Гранатная', 'Дочь Кубовой'. Выводы. Наибольшей межсортовой изменчивостью характеризовалась масса плодов, выход воздушно-сухого сырья обратно коррелировал с массой и размерами плодов. На основании количественного содержания изученных органических соединений составлены последовательные ряды сортов рябины. Наиболее перспективными для использования в качестве лекарственного растительного сырья являются плоды сортов 'Дочь Кубовой' и 'Титан'. Плоды рябины обыкновенной соответствовали требованиям нормативной документации.
Ключевые слова: плодоношение рябины; размеры плодов; каротиноиды; органические кислоты; дубильные вещества; антиоксидантная активность; лекарственные растения; садоводство
Благодарности: авторы выражают благодарность Никифоровой А. Г., студентке 5 курса (специальность 33.05.01 Фармация) Марийского государственного университета, за участие в сборе полевого материала и в проведении биохимических анализов.
Введение. Как плодовая культура рябина ^огЬт L.) достаточно распространена в разных странах мира. Сорта и формы рябины со сладкими плодами выращиваются в США, Восточной и Центральной Европе, хотя они и менее вос-
требованы по сравнению с другими плодовыми растениями. В нашей стране преобладают сорта, выведенные на основе S. aucuparia L., и лишь в южных регионах страны выращиваются сорта S. domestica L. Рябина, являясь относительно
© Скочилова Е. А., Конюхова О. М., Мухаметова С. В., 2022.
Для цитирования: Скочилова Е. А., Конюхова О. М., Мухаметова С. В. Показатели плодов рябины (8огЬш L.) и содержание в них вторичных метаболитов // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер: Лес. Экология. Природопользование. 2022. № 3 (55). С. 52-62. https://doi.Org/10.25686/2306-2827.2022.3.52
неприхотливой и высокопродуктивной культурой, имеет большое утилитарное значение. Она произрастает в различных климатических и почвенных условиях, слабо подвержена болезням и вредителям [1]. Светолюбива, долговечность достигает 200 лет, хороший медонос. Благодаря декоративным качествам часто применяется в озеленении [2].
Плоды рябины представляют ценность как пищевой, диетический и лечебный продукт, применяются как в свежем, так и высушенном виде, содержат пектиновые вещества, органические кислоты, сахара, клетчатку, витамин С, каротинои-ды, Р-активные вещества, витамины группы В и РР, макро- и микроэлементы [3, 4]. Аскорбиновая кислота, каротиноиды, флавоноиды, антоцианы и особенно фе-нольные кислоты вносят значительный вклад в антиоксидантную активность [5].
В научной и народной медицине плоды рябины используют в качестве диуретического, лёгкого слабительного, антиок-сидантного, общеукрепляющего, гемоста-тического средства, при витаминной недостаточности. Содержащиеся в плодах биологически активные вещества увеличивают прочность кровеносных сосудов, уменьшают содержание в крови холестерина, оказывают антиоксидантное действие, нормализуют обмен веществ, повышают сопротивляемость организма к инфекциям [4-6]. Плоды применяются для приготовления витаминных сборов и сиропов, применяются в кондитерской и ли-кёроводочной промышленности [2]. Такие пищевые продукты, обладающие высоким питательным и оздоровительным потенциалом, традиционно используются в рационе жителей северной части Европы [5].
Первая форма aucuparia со сладкими плодами была обнаружена в Чехии в начале XIX века и названа моравской рябиной, её плоды обладали кисло-сладким вкусом без горечи плодов. В России на основе естественной формы aucuparia был отобран сорт народной селекции 'Невежинская'. Гибридные сорта 'Ликёрная', 'Бурка', 'Гранатная', 'Десертная Мичурина' были получены И.В. Мичуриным в начале XX века
в результате отдалённой гибридизации S. aucuparia с видами Crataegus, Aronia, Mespilus, Pyrus, Malus [1, 7-10]. Впоследствии из гибридного фонда Мичурина А.С. Тихоновой были выделены сорта 'Рубиновая' и 'Красавица', а также выведены сорта 'Алая Крупная' и 'Титан' [1, 7]. Всероссийским НИИ генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина (г. Мичуринск, современное название - Федеральный научный центр имени И.В. Мичурина) выведены такие сорта рябины, как 'Вефед', 'Сорбинка', 'Бусинка', 'Дочь Кубовой' [1, 7, 11-13]. Сорта, относящиеся к S. aucuparia, отличаются высоким содержанием общих сахаров и низким содержанием органических кислот, фенольных кислот и флавоно-идов. Гибридные сорта содержат высокое содержание антоцианов и низкое содержание каротиноидов и фенольных кислот [5].
Целью настоящего исследования являлось определение показателей плодов сортов рябины и содержания в них биохимических соединений в условиях Республики Марий Эл.
Объектами исследования стали растения восьми таксонов коллекции Ботанического сада-института Поволжского государственного технологического университета (г. Йошкар-Ола, Республика Марий Эл). Рябина обыкновенная произрастает в экспозиции «Дендрарий», растения плодовых сортов рябины - в экспозиции «Дикоплодовые». Возраст растений по состоянию на 2019 год 15-20 лет.
Методы исследования. Исследования проводили в 2019 году. Плоды собирали в августе - сентябре в фазу массового созревания и взвешивали в трёх навесках по 100 шт. на электронных весах SJCE VIBRA с точностью до 0,01 г. Размеры 30 плодов каждого сорта измеряли штангенциркулем с точностью 0,1 мм. Высушивание до воздушно-сухого состояния проводили при температуре 60 °С в электрической сушилке для овощей и фруктов ЭС0Ф-0,5/220 «Ветерок». Выход воздушно-сухих плодов получали отношением массы сухих плодов к массе свежесобранных в процентах.
Для количественного определения суммы органических кислот в пересчёте на яблочную кислоту использовали титримет-рический метод по ФС.2.5.0093.18. Титровали 0,1 М раствором натрия гидроксида. Определение суммы каротиноидов в пересчёте на бета-каротин проводили спектро-фотометрическим методом. В качестве раствора сравнения использовали гексан. Содержание суммы дубильных веществ в пересчёте на танин в абсолютно сухом сырье определяли титриметрическим методом с использованием 0,02 М раствора калия перманганата по ОФС .1.5.3.0008.15 [14].
Антиоксидантную активность в растительных образцах рябины определяли методом DPPH на спектрофотометре BioRad SmartSpec Plus. Метод основан на анализе активности радикалов DPPH (2,2-дифенил-1-пикрилгидразил C18H12N5O6). Испытуемые экстракты рябины смешивали с DPPH, выдерживали 30 минут, а затем снимали показания на спектрофотометре при длине волны 515 нм [15].
Антиоксидантная активность выражена в процентах по формуле:
АОА _ (Аконтроль-Аобразец) 0 Аконтроль '
где Аконтроль - величина антиоксидантного поглощение DPPH раствора (контроль); Аобразец - антиоксидантная активность исследуемого раствора с DPPH реактивом.
Данные обработаны методами вариационной статистики с помощью пакета анализа данных Microsoft Excel и программы «Statistica 6.0» на 95-процентном уровне значимости. Получены статистические значения с ошибкой не выше 5 %. Достоверность различия средних значе-
ний оценивали по распределению Стью-дента на доверительном уровне 95 %.
Территория Республики Марий Эл входит в умеренный климатический пояс, район с умеренно холодной зимой, область недостаточного увлажнения. По данным метеопоста Ботанического сада-института за 1968-2010 гг., среднегодовая температура воздуха составляет +3,6 °С. Средняя годовая сумма осадков - 580 мм, в том числе 206 мм приходятся на зимний период. Продолжительность вегетационного периода составляет 175 дней, периода активной вегетации - 138 дней [16]. Согласно значениям гидротермического коэффициента Г.Т. Селянинова [17], условия увлажнения за период активной вегетации 2019 года были слабо засушливыми, ГТК=1,2 [18].
Результаты и обсуждение. Показатели плодов сортов рябины приведены в таблице. Относительно среднего значения массы и линейных показателей выделены крупноплодные сорта - 'Алая Крупная', 'Бурка', 'Титан', 'Гранатная', а также мелкоплодные - 'Невежинская', 'Вефед' и 'Дочь Кубовой'. Большинство изученных сортов различались друг от друга по массе плодов на статистически достоверном уровне, за исключением пар 'Бурка' и 'Титан', а также 'Вефед' и 'Дочь Кубовой'. Самые крупные плоды ('Алая Крупная') превышали самые мелкие ('Дочь Кубовой') по массе почти в четыре раза. По диаметру плодов большинство сортов рябины существенно различались друг от друга, за исключением сортов 'Гранатная', 'Бурка' и 'Невежинская', а также 'Вефед' и 'Дочь Кубовой'. По высоте плодов все сорта различались друг от друга, кроме сортов 'Бурка' и 'Титан'.
Показатели плодов сортов рябины в 2019 г.
Parameters of the fruits of rowan cultivars in 2019
Наименование сорта Масса 100 плодов, г Размеры плодов, мм Выход воздушно-сухого сырья, %
диаметр высота
'Алая Крупная' 179,1±2,36 14,9±0,15 15,0±0,15 22,1±0,22
'Бурка' 112,5±1,18 12,2±0,14 12,5±0,15 23,4±0,15
'Вефед' 47,0±0,78 9,9±0,10 10,0±0,09 27,6±0,21
'Гранатная' 103,8±0,07 12,2±0,13 12,9±0,17 24,7±0,15
'Дочь Кубовой' 45,8±2,31 9,5±0,20 9,1±0,15 24,2±0,38
'Невежинская' 83,1±0,23 11,9±0,14 11,2±0,13 23,8±0,53
'Титан' 112,4±2,63 13,0±0,15 13,1±0,16 23,7±0,64
Среднее 97,7±17,31 12,0±0,69 12,0±0,77 24,2±0,64
Коэффициент вариации, % 46,9 15,2 16,9 6,9
Выход воздушно-сухого сырья варьировал от 22,1 до 27,6 %. 'Алая Крупная' характеризовалась наименьшим значением данного показателя, значимо различающимся от остальных, за исключением сорта 'Титан'. Наибольшее значение установлено у сорта 'Вефед', различие существенно от всех сортов. Наиболее изменчивым показателем среди изученных являлась масса плодов, наиболее стабильными - выход воздушно-сухого сырья. Между массой и размерами плодов исследуемых сортов выявлена очень тесная положительная корреляция (г=0,98 и 0,97). Выход сырья отрицательно коррелировал с массой и размерами плодов (г=-0,65...-0,76), то есть более крупные плоды характеризовались меньшим выходом сухого сырья, так как содержали больше влаги. В целом 2019 год был благоприятным для формирования плодов рябины, масса плодов превышала средние многолетние значения [13].
Органолептические свойства плодов в основном определяются летучими соединениями, сахарами, органическими кислотами и их соотношением. Их содержание важно для потребителей с особыми требованиями, а также влияет на методы обработки [5].
Содержание органических кислот в пересчёте на яблочную кислоту в плодах рябины представлено на рис. 1. В соответ-
ствии с требованиями ФС.2.5.0093.18 сумма органических кислот в пересчёте на яблочную кислоту должна быть не менее 3,2 %. Согласно данным рис. 1, содержание суммы органических кислот в плодах рябины обыкновенной соответствует показателю фармакопейной статьи и составляет 3,25 %. В плодах большинства изученных сортов рябины количество данных соединений также соответствует фармакопейной статье, кроме сортов 'Алая Крупная' и 'Невежинская'.
Наибольшее количество органических кислот обнаружено в плодах рябины сорта 'Дочь Кубовой' и составляет 4,14 %. В плодах сортов 'Вефед', 'Гранатная', 'Бурка', 'Титан' также имеется большое количество суммы органических кислот, которое меняется от 3,6 до 3,93 % соответственно. Статистически значимой разницы по содержанию органических кислот между данными сортами не обнаружено. Самое низкое содержание суммы органических кислот выявлено в плодах рябины сорта 'Невежинская' (2,79 %), 'Алая Крупная' (1,83 %), что в 1,5 и 2,3 раза меньше соответственно, чем в сорте 'Дочь Кубовой'. В изученных сортах рябины, кроме сортов 'Алая Крупная' и 'Невежинская', органических кислот в 1,1-1,3 раза было больше, чем в плодах фармакопейного вида рябины обыкновенной (Р<0,05).
^ 4,5
£ 3,5
s
S* 3
0 3 9J
s 2,5
X
1 2
О
« 1,5 в '
IS 1
а
S 0,5
§
<J 0
сГ
/
J*
J?
¿f
Л?
s
£
Рис. 1. Содержание суммы органических кислот в плодах Sorbus, % в абсолютно сухом сырье Fig. 1. The total content of organic acids in Sorbus fruits, % in absolutely dry raw material
5
4
Аналогичные исследования плодов рябины обыкновенной были проведены в 2017 году в Южном федеральном округе. Результаты анализа показали, что содержание органических кислот в плодах рябины обыкновенной составило 3,63 %, что в 1,1 раза больше, чем в наших исследованиях. Тем не менее, данный показатель был ниже, по сравнению с плодами рябины сорта 'Дочь Кубовой' [19]. Также можно отметить, что содержание суммы органических кислот в плодах рябины обыкновенной в витаминном сборе составило 3,78 % [20].
Каротиноиды в плодах рябины в основном состоят из Р-каротина и крип-токсантина [5]. Каротиноиды - обязательные компоненты фотосинтетического аппарата растений, выполняющие роль дополнительных пигментов, имеющих жёлто-оранжевую окраску. Бета-каротин является предшественником витамина А и считается одним из основных антиокси-дантов. Известно, что содержание бета-каротина в плодах рябины обыкновенной составляет не более 18-20 мг% [21]. Содержание каротиноидов в плодах рябины представлено на рис. 2.
Полученные данные показали, что наибольшее количество каротиноидов содержится в плодах сортов 'Дочь Кубовой'
(6,01 мг%) и 'Титан' (5,60 мг%). Несколько ниже данный показатель в плодах сортов 'Алая Крупная', 'Бурка' и 'Невежинская'. На третьем месте по содержанию бета-каротина расположены рябина обыкновенная (3,19 мг%) и 'Гранатная' (3,10 мг%). Наименьшее количество данного соединения выявлено в плодах сорта 'Вефед' (2,41 мг%).
Сравнивая рябину обыкновенную и её сорта по содержанию каротиноидов в плодах, можно заключить, что количество бета-каротина в плодах видовой рябины в 1,4 -1,9 раза ниже, чем у её сортов (Р<0,05), кроме 'Вефед' и 'Гранатная'. В целом содержание каротиноидов в плодах рябины изменялось от 2,41 до 6,01 мг%. Однако исследования по сумме каротиноидов в сырье рябины обыкновенной, культивируемой в Пензенской, Тамбовской, Московской областях и Республике Мордовия, показали более высокие значения - количество бета-каротина в плодах рябины варьировало от 6 до 8 мг% [22].
Плоды рябины обыкновенной богаты фенольными соединениями. Из литературы известно, что этанольный экстракт плодов аисирапа и выделенный
из него полифенольный комплекс обладают иммуностимулирующей активностью [23].
7
« 5 о
^ /I
к 4 о
§ 3
н
о 2 & 2
* 1
CD
К
В 0
cd
к &
(U
«
о
U
Я
/
#
£
Рис. 2. Содержание каротиноидов в плодах Sorbus, мг% в абсолютно сухом сырье Fig. 2. The content of carotenoids in Sorbus fruits, mg% in absolutely dry raw material
6
«
H о
CD
а
CD «
Л
x
A
Ю c
f^
CD
S К
cd *
Л
CD «
О
U
3,5 3
2,5 2 1,5 1
0,5
0
¿fr
«Г /
ж /
j?
¿Я* Л? J&
«Г ^ ^
Рис. 3. Содержание дубильных веществ в плодах Sorbus, % в абсолютно сухом сырье Fig. 3. The content of tannins in Sorbus fruits, % in absolutely dry raw material
На рис. 3 представлено количество дубильных веществ в плодах рябины. Результаты исследований показали, что содержание дубильных веществ в плодах изученных растений рода Sorbus менялось от 2,09 до 3,10 % в абсолютно сухом сырье.
Наибольшее количество дубильных веществ обнаружено в плодах рябины сорта 'Титан' (3,10 %) и 'Дочь Кубовой' (2,92 %), наименьшее - в плодах 'Алая Крупная', 'Бурка' (2,09 %). Плоды рябины обыкновенной, 'Вефед', 'Невежинская' и 'Гранатная' характеризовались средними значениями данного показателя (2,29-2,50 %).
Доказано, что лекарственные растения богаты биологически активными веществами (флавоноидами, антоцианами, дубильными веществами и др.), многие из которых
проявляют антиоксидантную активность. Поэтому в данной работе были измерены значения АОА экстрактов рябины.
Результаты исследования антиокси-дантной активности образцов плодов рябины представлены на рис.4.
Полученные экспериментальные данные позволили установить, что в исследуемых образцах плоды рябины в той или иной степени обладали достаточно высокой антиоскидантной активностью - от 77,19±0,001 % ('Алая Крупная', 'Гранатная') до 86,0±0,001 % ('Дочь Кубовой'). Между рябиной обыкновенной и культурными сортами по анализируемому признаку отмечена небольшая разница (в 0,9.1,06 раза). Коэффициент признака характеризовался низкой изменчивостью.
Рис. 4. Среднее содержание АОА в плодах Sorbus, % в абсолютно сухом сырье Fig. 4. The average AOA content in Sorbus fruits, % in absolutely dry raw material
Заключение. Таким образом, растения изученных сортов рябины в условиях Республики Марий Эл успешно плодоносят. Наибольшей межсортовой изменчивостью характеризовалась масса плодов, в меньшей степени - их линейные размеры, наименее изменчив выход сухого сырья. Сортам с большей массой плодов был характерен больший их размер, выход воздушно-сухого сырья обратно коррелировал с массой и размерами плодов.
По содержанию органических кислот в плодах изученных сортов рябины можно выстроить следующий ряд по убыванию: 'Дочь Кубовой' > 'Титан' > 'Бурка' > 'Гранатная' > 'Вефед' > Р. обыкновенная > 'Не-вежинская' > 'Алая Крупная'. Аналогично можно выстроить ряд по содержанию ка-ротиноидов: 'Дочь Кубовой' > 'Титан' > 'Алая Крупная' > 'Бурка' > 'Невежинская' >
Р. обыкновенная > 'Гранатная' > 'Вефед'. По количеству дубильных веществ в плодах рябины наблюдается следующее распределение: 'Титан' > 'Дочь Кубовой' > 'Невежинская' = 'Гранатная' > 'Вефед' > Р. обыкновенная > 'Бурка' = 'Алая Крупная'. По значениям АОА выстроена следующая последовательность в порядке убывания: 'Дочь Кубовой' > 'Бурка' > Р. обыкновенная
> 'Невежинская' > 'Вефед' > 'Алая Крупная'
> 'Гранатная'.
В целом, содержание биологически активных веществ в плодах рябины обыкновенной соответствует требованиям нормативной документации. Данное сырьё может являться ценным источником для изготовления лекарственных препаратов. При использовании плодов сортовой рябины в качестве лекарственного растительного сырья наиболее перспективными являются 'Дочь Кубовой' и 'Титан'.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Ренгартен Г.А., Сорокопудов В.Н. Интродукция и селекция Sorbus (Rosaceae) в качестве пищевого растения в странах мира // Экосистемы. 2019. № 18 (48). С. 89-96.
2. Рубан Г.А., Тимушева О.К. Перспективы интродукции сортов рябины обыкновенной // Вестник Института биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН. 2005. № 11 (97). С. 9-11.
3. Ракитин А.Ю. Приусадебное хозяйство. Плодоводство. М.: Лик пресс, 2001. 336 с.
4. 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.
5. Phytochemical profiling of fruit powders of twenty Sorbus L. cultivars / K. Zymone, L. Raudone, R. Raudonis et al. // Molecules. 2018, Vol. 23(10), p. 2593. DOI: 10.3390/molecules23102593.
6. Содержание каротиноидов в плодах некоторых представителей рода Sorbus L. при интродукции / Р. Г. Абдуллина, С. Г. Денисова, К. А. Пупыкина и др. // Химия растительного сырья. 2020. № 1. С. 229-235. DOI: 10.14258/jcprm.2020015543
7. Поплавская Т.К., Канунников А.М. Селекция и внедрение новых сортов рябины в садоводство. Пермь: Перм. книжн. изд-во, 2006. 151 с.
8. Biochemical composition and antiradical activity of rowanberry (Sorbus L.) cultivars and hybrids
with different Rosaceae L. cultivars / K. Kampuss, S. Kampuse, E. BerHa et al. // Latvian Journal of Agronomy. 2008. Vol. 1. Pp. 59-65.
9. Bioactive compounds in sweet rowanberry fruits of interspecific Rowan crosses / J. Mlcek, O. Rop, T. Jurikova et al. // Central European Journal of Biology. 2014. Vol. 9 (11). Pp. 1078-1086. DOI: 10.2478/s11535-014-0336-8.
10.Bioactive components and antioxidant capacity of fruits from nine Sorbus genotypes / Mikulic-Petkovsek M., Krska B., Kiprovski B. et al. // Journal of Food Science. 2017. Vol. 82, Iss. 3. Pp. 647-658. DOI: 10.1111/1750-3841.13643.
11.Меженский В.Н. Рябина. М.: АСТ; Донецк: Сталкер, 2006. 79 с.
12.Мухаметова С.В. Показатели плодов сортовых рябин в Ботаническом саду-институте ПГТУ // Труды Поволжского государственного технологического университета. Серия: Технологическая. 2019. Вып. 7. С. 33-37.
13.Мухаметова С.В. Плодоношение сортов рябины в Республике Марий Эл // Сельское хозяйство. 2019. № 4. С.32-39. DOI: 10.7256/24538809.2019.4.32814.
14.Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV издание. М. 2018 // Федеральная электронная медицинская библиотека / Министерство здравоохранения Российской Федерации: официальный сайт. URL: www.femb.ru.
15. Influence of steviaadditives on antioxidant properties ofdifferent green teas / Y. Shevchenko,
I. Hemmerich, J. Helfert et al. II Agro FOOD Industry Hi Tech. January/February. 2013. Vol. 24 (1). P. 22-26.
16.Мухаметова С.В., Лазарева С.М. Сезонный ритм развития видов боярышника, интроду-цированных в Республику Марий Эл II Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. 2014. № 2 (22). С. 63-76.
17. Лосев А.П. Практикум по агрометеорологическому обеспечению растениеводства. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 1994. 245 с.
18. Мухаметова С.В. Метеорологические условия теплого периода на территории Ботанического сада-института ПГТУ II Hortus Botanicus. 2022. Т. 17. URL: http:IIhb.karelia.ru/journal/artide.php?id=8146. DOI: 10.15393Ij4.art.2022.8146.
19. Полухина Т.С., Магеррамова А.Я. Определение количественного содержания суммы органических кислот в плодах рябины обыкновенной II Наука и образование: сохраняя прошлое, создаём будущее: сб. статей IX Междунар. науч.-практ.
конф. В 3 ч. Пенза: МЦНС «Наука и Просвещение», 2017. Ч. 1. С. 222-224.
20.Жилкина В.Ю., Марахова А.И., Станишев-ский Я.М. Изучение качественного и количественного содержания органических кислот в сборе витаминном // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2016. № 1 (14). С. 156-159.
21.Муравьева ДА., Самылина ИА., Яковлев Г.П. Фармакогнозия. М.: Медицина, 2002. 656 с.
22.Богачёв А.А., Фоминых М.М., Хомутов Т.О. Содержание суммы каротиноидов и экстрактивных веществ в плодах рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia) // Вестник Пензенского государственного университета. 2019. № 4 (28). С. 77-80.
23. Глухов А.З., Виноградова Н.А. Фитохими-ческое изучение и оценка антиоксидантной активности плодов Sorbus aucuparia L. и Sorbus intermedia (Ehrh.) Pers., произрастающих на территории Донецкого региона // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. 2019. № 133. С. 57-64. DOI: 10.36305/0513-1634-2019-133-57-64
Статья поступила в редакцию 06.08.2022; одобрена после рецензирования 06.09.2022;
принята к публикации 19.09.2022
Информация об авторах
СКОЧИЛОВА Елена Анатольевна - кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры экологии, Марийский государственный университет. Область научных интересов -экологическая физиология растений, экология, фармакогнозия. Автор 147 научных публикаций. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4553-508X.
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. ORCID: https:// orcid.org/0000-0001-5872-5715
МУХАМЕТОВА Светлана Валерьевна - кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры садово-паркового строительства, ботаники и дендрологии, Поволжский государственный технологический университет. Область научных интересов - интродукция и акклиматизация хозяйственно ценных растений. Автор 190 научных публикаций. ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7892-6450.
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
Scientific article
UDC 634.18:615.322:581.47
https://doi.Org/10.25686/2306-2827.2022.3.52
Parameters of Rowan (Sorbus L.) Fruits and the Content of Secondary Metabolites in them
B. A. Skochilova1, О. М. Konyukhova2B, S. V. Mukhametova2 1 Mari State University, 1, Lenin Sq., Yoshkar-Ola, 424000, Russian Federation
2 Volga State University of Technology, 3, Lenin Sq., Yoshkar-Ola, 424000, Russian Federation KonyuhovaOM@volgatech.netH ABSTRACT
Introduction. Rowan fruits have nutritional, dietary and medicinal value; they are used both fresh and dried. The fruits contain pectic substances, organic acids, sugars, fiber, vitamin C, carotenoids, P-active substances, B vitamins, valuable macro- and microelements. Due to the presence of many compounds, rowan fruits have antioxidant activity. The aim of the research was to determine the parameters offruits of rowan cultivars and the content of biochemical compounds in them in the conditions of the Republic of Mari El. The objects of the research were the plants of 8 Sorbus L. taxa from the collection of the Botanical Garden Institute of Volga State University of Technology (Yoshkar-Ola, the Republic of Mari El). Methods. The research was conducted in 2019. The fruits were collected in August - September during the stage of mass fruit ripening. The plant raw material was dried at 60° C to an air-dry state. Determination of the total organic acid content and the total tannin content was carried out by the titrimetric method; the total carotenoid content was found by the spectrophotometry method, and the antioxidant activity was established by the DPPH method using a spectrophotometer. Results. The majority of the studied cultivars differed significantly from one another in the mass offruits, with the exception of the pairs 'Burka' and 'Titan', as well as 'Vefed' and 'Doch Kubovoy'. The organic acid content in the fruits of Sorbus aucuparia and most of the studied cultivars corresponded to the pharmacopoeial monograph, with the exception of the 'Alaya Krupnaya' and 'Nevezhinskaya' varieties. The greatest amounts of carotenoids and tannins were identified in the fruits of 'Doch Kubovoy' and 'Titan'. The fruits of 'Alaya Krupnaya', 'Granatnaya', and 'Doch Kubovoy' exhibited high antioxidant activity. Conclusion. The greatest interparietal variability was characteristic of the mass offruits; the yield of air-dry raw material was negatively correlated with the fruit mass and size. Based on the quantitative content of the studied organic compounds, consecutive rows of rowan cultivars were compiled. The fruits of the cultivars 'Doch Kubovoy' and "Titan " were found to be the most promising in terms of the use as medicinal plant raw materials. The fruits of Sorbus aucuparia met the requirements of regulatory documents.
Keywords: fructification of rowan; fruit size; carotenoids; organic acids; tannins; antioxidant activity; medicinal plants; horticulture
Acknowledgments: the authors express their gratitude to Nikiforova A.G., 5th year student, specialty 33.05.01 Pharmacy, Mari State University, for her participation in collecting field material and conducting biochemical analyses.
REFERENCES
1. Rengarten G.A., Sorokopudov V.N. Introduk-tsiya i selektsiya Sorbus (Rosaceae) v kachestve pishchevogo rasteniya v stranakh mira [Introduction and selection of Sorbus as a food plant in countries of the world] // Ekosistemy [Ecosistemy]. 2019. No 18 (48). Pp. 89-96. (In Russ.)
2. Ruban G.A., Timusheva O.K. Perspektivy in-troduktsii sortov ryabiny obyknovennoy [The perspectives of introduction of sorts of mountain ash ordinary] // Vestnik Instituta biologii Komi nauchnogo tsentra Ural'skogo otdeleniya RAN [Vestnik of Institute of Biology of Komi Scientific Centre of the Ural
Branch of the Russian Academy of Sciences]. 2005. No 11 (97). Pp. 9-11. (In Russ.)
3. Rakitin A.Yu. Priusadebnoe khozyaystvo. Plodovodstvo [Household farming. Fruit growing]. M.: Lik press, 2001. 336 p. (In Russ.)
4. 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] // Tekh-nologiya i tovarovedenie innovatsionnykh pishchevykh produktov [Technology and Merchandising of the Innovative Foodstuff]. 2012. No 3 (14). Pp. 69-75. (In Russ.)
5. Zymone K., Raudone L., Raudonis R. et al. Phytochemical profiling of fruit powders of twenty Sorbus L. cultivars. Molecules. 2018, Vol. 23(10). P. 2593. DOI: 10.3390/molecules23102593.
6. Abdullina R.G., Denisova S.G., Pupyki-na K.A., Shigapov Z.Kh. Soderzhanie karotinoidov v plodakh nekotorykh predstaviteley roda Sorbus L. pri introduktsii [The content of carotinoids in fruits of some representatives of the Sorbus L. genus at the introduction]. Khimiya rastitel'nogo syr'ya [Chemistry of plant raw material]. 2020. No 1. Pp. 229-235. DOI: 10.14258/jcprm.2020015543. (In Russ.)
7. Poplavskaya T.K., Kanunnikov A.M. Sel-ektsiya i vnedrenie novykh sortov ryabiny v sadovod-stvo ryabiny [Selection and introduction of new mountain ash varieties in horticulture]. Perm: Perm. knizhn. izd-vo, 2006. 151 p. (In Russ.)
8. Kampuss K., Kampuse S., BerHa E. et al. Biochemical composition and antiradical activity of ro-wanberry (Sorbus L.) cultivars and hybrids with different Rosaceae L. cultivars. Latvian Journal of Agronomy 2008. Vol. 1. Pp. 59-65.
9. Mlcek J., Rop O., Jurikova T. et al./Bioactive compounds in sweet rowanberry fruits of interspecific Rowan crosses. Central European Journal of Biology. 2014. Vol. 9 (11). Pp. 1078-1086. DOI: 10.2478/s11535-014-0336-8.
10.Mikulic-Petkovsek M., Krska B., Kiprov-ski B. et al. Bioactive components and antioxidant capacity of fruits from nine Sorbus genotypes. Journal of Food Science. 2017. Vol. 82, Iss. 3. Pp. 647-658. DOI: 10.1111/1750-3841.13643.
11.Mezhenskiy V.N. Ryabina [Rowan]. M.: AST; Donetsk: Stalker, 2006. 79 p. (In Russ.)
12.Mukhametova S.V. Pokazateli plodov sor-tovykh ryabin v Botanicheskom sadu-institute PGTU [Fruits parameters of Sorbus varieties in the Botanical garden-institute of VSUT]. Trudy Povolzhskogo gosu-darstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Seri-ya: Tekhnologicheskaya [Proceedings of the Volga State University of Technology. Series: Technological]. Issue 7. 2019. Pp. 33-37. (In Russ.)
13.Mukhametova S.V. Plodonoshenie sortov ryabiny v Respublike Mariy El [Fruiting of rowan varieties in the Mari El Republic] // Sel'skoe kho-zyaystvo [Agriculture]. 2019. No 4. Pp.32-39. DOI: 10.7256/2453-8809.2019.4.32814. (In Russ.)
14.State Pharmacopoeia of the Russian Federation. XIV edition. Vol. IV. Moscow, 2018. URL: www.femb.ru. (In Russ.).
15. Shevchenko Y., Hemmerich I., Helfert J. et al. Influence of steviaadditives on antioxidant properties ofdifferent green teas. Agro FOOD Industry Hi Tech. January/February. 2013. Vol. 24 (1). Pp. 22-26.
16.Mukhametova S.V., Lazareva S.M. Sezonnyi ritm razvitiya vidov boyaryshnika, introdutsirovannykh v Respubliku Mari El [Seasonal development rhythm of
introduced hawthorn species in the Mari El Republic]. Vestnik Povolzhskogo gosudarstvennogo tekhnolog-icheskogo universiteta. Seriya «Les, ekologiya, pri-rodopolzovaniye» [Vestnik of Volga State University of Technology. Series «Forest. Ecology. Nature Management»]. 2014. No 2 (22). P. 63-76. (In Russ.)
17. Losev A.P. Praktikum po agrometeoro-logicheskomu obespecheniyu rastenievodstva [Workshop for agrometeorological providing of plant growing]. Saint Petersburg: Gidrometeoizdat, 1994. 244 p. (In Russ.).
18.Mukhametova S.V. Meteorologicheskie usloviya teplogo perioda na territorii Botanicheskogo sada-instituta PGTU [Meteorological conditions of warm period in the territory of the Botanical GardenInstitute of VSUT]. Hortus Botanicus. 2022. Vol. 17. URL: http://hb.karelia.ru/journal/article.php?id=8146. DOI: 10.15393/j4.art.2022.8146. (In Russ.)
19. Polukhina T.S., Magerramova A.Ya. Opredele-nie kolichestvennogo soderzhaniya summy organich-eskikh kislot v plodakh ryabiny obyknovennoy [Determination of quantitative content of the amount of organic acids in fruits of Sorbi aucupariae]. Nauka i obrazovanie: sokhranyaya proshloe, sozdaem budushchee: sb. statey IX Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. [Science and education: preserving the past, creating the future: Collection of articles IX International Scientific and Practical Conference.]. In 3 parts. Part 1. Penza: MTsNS «Nauka i Prosveshchenie», 2017. Pp. 222-224. (In Russ.)
20.Zhilkina V.Yu., Marakhova A.I., Stanishev-skiy Ya.M. Izuchenie kachestvennogo i kolichestven-nogo soderzhaniya organicheskikh kislot v sbore vit-aminnom [Qualitative and quantitative analysis of organic acids in mixture of multivitamin raw material]. Razrabotka i registrada lekarstvennyh sredstv [Drug development & registration]. 2016. No 1 (14). Pp. 156-159. (In Russ.)
21.Muravyova D.A., Samylina I.A., Ya-kovlev G.P. Farmakognozija [Pharmacognosy]. M.: Medicina, 2002. 656 p. (In Russ.)
22.Bogachev A.A., Fominykh M.M., Khomutov T.O. Soderzhanie summy karotinoidov i ekstraktivnykh veshchestv v plodakh ryabiny obyknovennoy (Sorbus aucuparia) [The content of the sum of carotenoids and extractives in the fruits of mountain ash (Sorbus aucu-paria)]. Vestnik Penzenskogo gosudarstvennogo universiteta [Vestnik of Penza state university]. 2019. No 4 (28). Pp. 77-80. (In Russ.)
23. Glukhov A.Z., Vinogradova N.A. Fitokhimich-eskoe izuchenie i otsenka antioksidantnoy aktivnosti plodov Sorbus aucuparia L. i Sorbus intermedia (Ehrh.) Pers., proizrastayushchikh na territorii Donetskogo re-giona [Phytochemical study and evaluation of the antiox-idant activity of the fruits of Sorbus aucuparia L. and Sorbus intermedia (Ehrh.) Pers. growing on the territory of the Donetsk Region]. Byulleten' Gosudarstvennogo Nikitskogo botanicheskogo sada [Bulletin of the Nikitsky Botanical Garden]. 2019. No 133. Pp. 57-64. (In Russ.).
The article was submitted 06.08.2022; approved after reviewing 06.09.2022;
accepted for publication 19.09.2022
For citation: Skochilova E. A., Konyukhova O. M., Mukhametova S. V. Parameters of Rowan (Sorbus L.) Fruits and the Content of Secondary Metabolites in them. Vestnik of Volga State University of Technology. Ser.: Forest. Ecology. Nature Management. 2022. № 3 (55). Pp. 52-62. (In Russ.). https://doi.org/10.25686/2306-2827.2022.3.52
Information about the authors
Elena A. Skochilova - Candidate of Biological Sciences, Docent, Associate Professor of the Department of Ecology, Mari State University. Research interests - ecological plant physiology, ecology, pharmacognosy. The author of 147 scientific publications. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4553-508X.
Olga M. Konyukhova - Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of 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. https://orcid.org/0000-0001-5872-5715
Svetlana V. Mukhametova - Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Chair of Landscape Design, Botany and Dendrology, Volga State University of Technology. Research interests - introduction and acclimatization of plants. Author of 190 scientific publications. ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7892-6450.
Contribution of the authors: All authors made an equivalent contribution to the paper preparation.
The authors declare that they have no conflict of interest.
All authors read and approved the final manuscript.
