ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. БИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СМОРОДИНЫ ЗОЛОТИСТОЙ (RIBES AUREUM PURSH.) 5
1.1. Биология смородины золотистой 5
1.2. Биохимия плодов смородины золотистой 10
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 31
2.1. Материалы исследования 31
2.2. Характеристика погодных условий в период проведения
исследований 35
2.3. Методы исследований 40
ГЛАВА 3. ИЗМЕЧИВОСТЬ БИОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПЛОДОВ
СМОРОДИНЫ ЗОЛОТИСТОЙ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ АЛТАЙСКО
ГО КРАЯ 53
3.1. Растворимые сухие вещества 53
3.2. Сахара 55
3.3. Кислотность 58
3.4. Сахарокислотный индекс 60
3.5. Пектиновые вещества 63
3.6. Пектин 65
3.7. Каротиноиды 68
3.8. Витамин С 71
3.9. Антоцианы 74
3.10. Корреляционный анализ биохимических показателей 77
3.11. Комплексная оценка биохимического состава плодов 80
ВЫВОДЫ 84
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 85
В современном мире человек все чаще недополучает с пищей множество витаминов, макро- и микронутриентов для поддержания энергетических ресурсов организма и формирования рационального питания. Все это приводит к развитию заболеваний и снижению уровня жизни.
Натуральные продукты, а именно, плоды и ягоды, нацелены на восполнение недостатка биологически активных веществ в питании. Они являются незаменимым источниками природных антиоксидантов, биологически активных веществ, аминокислот, иммуномодуляторов, которых нет в других продуктах питания (Кравцов, 2010; Савченко, 2010).
Смородина золотистая является перспективной пищевой и декоративной культурой для возделывания, но сравнительно новой - для садов Сибири (Ершова, 2017). По мнению В.А. Самусь (2013), А.А. Ускорникова (2014), И.В. Ершовой (2017) смородина золотистая лучше выносит засуху, жару и засоление почвы, чем черная и красная. Отличается скороплодностью и урожайностью. Работы по выведению новых сортов в Отделе «НИИСС имени М.А. Лисавенко» ФГБНУ ФАНЦА г. Барнаула были начаты в 80-х годах 20 века. Предварительный итог, на настоящий момент, значительное разнообразие перспективных гибридов и 8 новых сортов.
Плоды данной культуры отличаются широким спектром вкусовых качеств, всевозможной окраской и приятным ароматом. В ягодах много важных для организма человека минеральных соединений и биологически активных веществ, таких как: витамины С, Е, Р, токоферол, органические кислоты, пектин. Л.С. Санкин (2011), И.В. Ершова (2015) утверждают, что смородина золотистая - это, своего рода, кладезь провитамина А. Много в смородине сахаров и гораздо меньше кислот, что сказалось на свойстве ягод. Они имеют более сладкий вкус, чем смородина черная. По мнению В.А. Елисеева (2014), смородина может быть использована для лечения детей и взрослых с нарушением мозгового кровообращения, заболеваниями сердечно-сосудистой и дыхательной систем. В этом отношении культура нередко становится лидером внутри рода смородин, что значимо и актуально в селекции культуры на качество ягод. Перспективным может быть применение, отличных вкусовых качеств и высокой желирующей способности ягод, в кондитерском производстве.
Родиной смородины золотистой считается Северная Америка, но в начале XIX века данная культура была завезена в Европу. В Никитском ботаническом саду впервые высажена в 1816 г., затем в Керчи. Начало селекционной работы по смородине золотистой в России неразрывно связано с именем И.В. Мичурина (Джураева, 2013).
К настоящему времени в России выведено 23 сорта смородины золотистой. Работы по выведению новых сортов ведутся в Отделе "НИИСС имени М.А. Лисавенко" ФГБНУ ФАНЦА (г. Барнаул); ЦСБС и НЗСС (г. Новосибирск); ФГБНУ «Уфимский федеральный исследовательский центр РАН» (г. Уфа); БелГУ (г. Белгород); ФГБНУ «Федеральный научный центр им. И.В. Мичурина» (г. Тамбов); ФГБНУ БурНИИСХ (г. Улан-Удэ).
Цель работы - оценка биохимического состава плодов смородины золотистой алтайской селекции в лесостепной зоне Алтайского края.
Задачи:
1) изучить изменчивость биохимического состава плодов сортов и гибридов смородины золотистой;
2) провести корреляционный анализ между биохимическими показателями и определить влияние погодных условий (суммы активных температур и гидротермического коэффициента) в вегетационный период на содержание биологически активных веществ.
3) провести комплексную оценку сортов и гибридов смородины золотистой по основным показателям химического состава и по уровню содержания биологически активных веществ (витамина С, пектиновых веществ, каротиноидов).
1. В условиях лесостепной зоны Алтайского края в период 2016-2018 гг. для ягод алтайских сортов и гибридов смородины золотистой (Ribes aureum Pursh.) установлено незначительное варьирование растворимых сухих веществ (7,51%), сахаров (8,59%), титруемой кислотности (9,18%), суммы пектиновых веществ (7,74%), степени этерификации пектина (6%); среднее варьирование - витамина С (10,96%) и пектина (14%); значительное варьирование - сахарокислотного индекса (26,4%). Сумма каротиноидов (35,46%), а также мономерные антоцианы черных и золотистых форм (95,34 и 99,46 %, соответственно) характеризовались неоднородностью выборки.
2. Проведенный корреляционный анализ показал, что содержание РСВ и сахаров в плодах обратно коррелирует с СКИ, пектином и степенью этерификации; величина СКИ прямо коррелирует с витамином С и пектином; количество титруемых кислот тесно обратно взаимосвязано со степенью этерификации пектина, а содержание каротиноидов положительно коррелирует с пектином; содержание витамина С положительно коррелирует со степенью этерификации пектина, и обратно - с пектиновыми веществами. Установлена высокая связь содержания суммы пектиновых веществ, каротиноидов и витамина С с количеством осадков, ГТК и САТ (г >0,7).
3. Выделены 4 сорта и 3 группы гибридов по комплексу биохимических признаков, превышающих M ± 5 (32,97 балла): сорт Ида и гибриды группы I (св.оп. Подарок Ариадне) по 30 баллов, VII (Левушка х Барнаульская) - 31 балл; сорта Левушка, Сибирское Солнышко - 33 балла, сорт Юбилей Алтая и группа VI (Левушка х Барнаульская) по 34 балла. Максимальной интенсивностью проявления признаков выделялись сортообразцы: Юбилей Алтая - РСВ и витамин С; Левушка - каротиноиды; группы V (Левушка х Подарок Ариадне) - сахара; сорт Сибирское Солнышко и группа гибридов VI (Отрада х Левушка) - пектин и сумма пектиновых веществ; сорт Валентина и группа III (Отрада х Подарок Ариадне) - степень этерификации.
1. Абдеева М.Г. Новые сорта смородины золотистой в Республике Башкортостан // Садоводство и виноградарство, 1999. - № 5-6. - С. 22.
2. Абдеева М.Г. Создание сортов смородины с высокой адаптивной способностью // Достижения науки и техники АПК, 2010. - № 1. - С. 26-27.
3. Анисимович И.П., Отман Р., Дейнека Л.А., Дейнека В.И., Волощенко Л.В. Определение кислотности некоторых плодов, соков и прохладительных напитков // Научные Ведомости БГУ, 2011. - № 9 (104). - Т. 15. - С. 250-257.
4. Берзегова А.А. Химическое строение и номенклатура пектиновых веществ // Новые технологии, 2007. - № 4. - С. 32-33.
5. Бжецева Н.Р., Шехмирзова М.Д. Состояние водного режима и засухоустойчивости растений смородины в разные годы исследований (влажный вегетационный период) // Прикладные аспекты геологии, геофизики и геоэкологии с использованием современных информационных технологий: Материалы Международной научно-практической конференции МГТУ. - Москва, 2011. - С. 58-60.
6. Борисова О.Е. Назначение витаминов во время беременности // Лечебное дело, 2010. - № 3. - С. 20-29.
7. Бурменко Ю.В., Сорокопудов В.Н., Колесников Д.А. Дополнение к морфологии пыльцы Сем. Grossulariaceae Dumort. // Вестник КрасГАУ, 2009. - № 1. - С. 25-31.
8. Бурменко Ю.В. Биологические особенности смородины золотистой (Ribes aureum Pursh.) в условиях Белгородской области: дисс... к.б.н. - М., 2015. - 170 с.
9. Бжецева Н.Р. Шехмирзова М.Д. Состояние водного режима и засухоустойчивости растений смородины в разные годы исследований (влажный вегетационный период) // Прикладные аспекты геологии, геофизики и геоэкологии с использованием современных информационных технологий: Материалы Международной научно-практической конференции МГТУ. - М., 2011. - С. 58-60.
10. Бурмистров А.Д. Ягодные культуры. - Л.: Колос, 1972. - 199 с.
11. Владимиров В.Л., Шапошников А.А., Дейнека Д.В., Востриков С.И., Дейнека В.И. Исследование каротиноидного состава желтка куриных яиц // Доклады РАСХН, 2005. - № 6. - С. 46-48.
12. Вигоров Л.И. Витамины на ветках. - Свердловск, 1969. - 136 с.
13. Виноградова Ю. Смородина золотистая // Новинки для сада и огорода, 2005. - № 9. - С. 12-13.
14. Гнездилова А.И. Исследование активности воды в водных растворах некоторых сахаров // Молочно-хозяйственный вестник, 2014. - № 4 (16). - С. 63-68.
15. ГОСТ 28562-90 Рефрактометрический метод определения растворимых сухих веществ.
16. ГОСТ 13192-73 Метод определения сахаров.
17. ГОСТ 29059-91 Титриметрический метод определения пектиновых веществ.
18. ГОСТ 25555.0-82 Методы определения титруемой кислотности.
19. ГОСТ 8756,22-80 СТ СЭВ 6519-88 Метод определения каротина.
20. ГОСТ 24556-89 Методы определения витамина C.
21. ГОСТ Р 53773-2010 Метод определения антоцианинов
22. Готовский Д.Г., Бирман Б.Я. Использование некоторых органических кислот для дезинфекции птичников и повышения сохранности цыплят-бройлеров // Ветеринарная патология, 2009. - № 3. - С. 78-83.
23. Гусева Н.К. Хозяйственно-биологическая оценка смородины золотистой сорта Артаган // Современные сорта и технологии для интенсивных садов, 2013.- С. 72-73.
24. Джураева Ф.К., Иванова Е.А. Биохимическая оценка ягод перспективных местных форм смородины золотистой в условиях Оренбуржья // Вестник Оренбургского государственного педагогического университета, 2013. - № 1. - С. 79-82.
25. Докучаева Ю.А., Киршина А.А. Исследование перспективных растений степной зоны Оренбургского Предуралья // Международный научно-исследовательский журнал, 2014. - № 4-1 (23). - С.81-82.
26. Евглевский А.А., Рыжкова Г.Ф., Евглевская Е.П., Ванина Н.В., Михайлова И.И., Денисова А.В., Ерыженская Н.Ф. Биологическая активность и метаболическая активность янтарной кислоты // Вестник Курской СХА, 2013. - № 9. - С. 67-69.
27. Елисеев В.А., Санкин Л.С., Усенко В.И. Золотистая смородина - фитосредство для восстановительного лечения детей и взрослых // Вестник Алтайской науки, 2014. - № 2,3. - С. 17-20.
28. Ермаков А.И., Арасимович В.В. Методы биохимического исследования растений. - Л.: Колос, 1972. - 456 с.
29. Ершова И.В. К вопросу о перспективах селекции смородины
золотистой на Алтае / Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования // Изд-во: ФГБНУ "Федеральный научный центр
овощеводства", 2015 - №11. - С. 303-308.
30. Ершова И.В. Содержание биологически активных фенольных соединений в сибирских плодах и ягодах// Достжения науки и техники АПК, 2016. - Т.30. №9. - С. 44-47.
31. Кабанов С.В., Перелыгин Ю.П. Электроосаждение цинка из малатного электролита // Альманах современной науки и образования, 2013.
- № 12 (79). - С.72-74.
32. Капленко Е.А. Эколого-биологические особенности Ribes aureum Pursh. В Приуралье // Известия Оренбургского ГАУ, 2010. - Вып. 28/1. - Т. 4.
- С. 266 - 267.
33. Кокорина Н.В., Татаринцев П.Б. Методические вопросы выбора тест-объектов биоиндикации с использованием алгоритма сравнения коэффициента вариации // Вестник ТГУ. Биология, 2010. - № 3(11). - С. 141— 151.
34. Кондратенко В.В., Кондратенко Т.Ю. Оптимизация процесса извлечения пектиновых веществ из растительного сырья // Новые технологии, 2011а. — № 3. — С. 1—10.
35. Кондратенко В.В., Кондратенко Т.Ю. О влиянии молекулярной массы на проявление сорбционных свойств пектиновыми веществами // Новые технологии, 20116. — № 2. — С. 1—7.
36. Кононенко Л.А., Мельников В.И., Скотников П.В., Числова Л.С. Влияние производных янтарной кислоты на продуктивность озимой пшеницы // Зерновое хозяйство России, 2010. — № 3. — С. 9—12.
37. Лаксаева Е.А., Сычев И.А. Влияние некоторых факторов внешней среды на накопление биологически активных веществ в плодах ирги обыкновенной // Российский медико-биологический вестник им. И.П. Павлова, 2009. — № 4. — С. 137—142.
38. Левчук Л.В., Стенникова О.В. Витамины группы В и их влияние на состояние здоровья и интеллектуальное развитие детей // Вопросы современной педиатрии, 2009. — Т. 8 — № 3. — С. 42—47.
39. Лучник З.И. Интродукция деревьев и кустарников в Алтайском крае. — М.: Колос, 1970. — 197 с.
40. Масленников П.В., Чупахина Г.Н., Скрыпник Л.Н., Федураев П.В., Селедцов В.И. Экологический анализ активности накопления биофлавоноидов в лекарственных растениях // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта, 2014. — Вып. 7. — С. 110—120.
41. Немерешина О.Н., Гусев Н.Ф. К вопросу о ресурсных запасах и возможностях интродукции лекарственных растений в условиях степного Предуралья // Известия Оренбургского ГАУ, 2006. — Т.1. — №1. — С. 26—29.
42. Николаев С.М., Гуляев С.М. Лекарственные растения Восточной Сибири как потенциальные средства для профилактики микроэлементов // Вестник Бурятского Государственного университета, 2008. - № 12. - С. 26¬27.
43. Оводова Р.Г., Головченко В.В., Попов С.В., Оводов Ю.С. Новейшие сведения о пектиновых полисахаридах // Институт физиологии Коми НЦ УрО РАН, 2010. - № 3 (3). - С. 37-45.
44. Перистый В.А., Голдовская-Перистая Л.Ф., Прохорова Г.В. Утилизация цитрогипса отхода производства лимонной кислоты // Научные ведомости Белгородского государственного университета, 2008. - Т. 3. - № 6.
- С. 147-151.
45. Петрова С.Н., Кузнецова А.А. Состав плодов и листьев смородины черной Ribes nigrum (обзор) // Химия растительного сырья, 2014.
- № 4. - С. 43-50.
46. Писарев Д.И., Новиков О.О., Сорокопудов В.Н., Халикова М.А., Жилякова Е.Т., Огнева О.В. Химическое изучение биологически активных полифенолов некоторых сортов рябины обыкновенной - Sorbus aucuparia // Научные ведомости, 2010. - № 22 (93). - Вып. 12/2. - С. 123-128.
47. Писарев Д.И., Новиков О.О., Селютин О.А., Писарева Н.А. Биологическая активность полифенолов растительного происхождения. Перспектива использования антоцианов в медицинской практике // Научные ведомости Белгородского государственного университета, 2012. - Т. 18. - № 10-2 (129). - С. 17-24.
48. Помология. Сибирские сорта плодовых и ягодных культур XX столетия. - Новосибирск: Юпитер. - 2005. - С. 411-417.
49. Романова Е.В., Гинс М.С. Новые и нетрадиционные растения с повышенным содержанием антиоксидантов // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук, 2005. - № 6. - С. 47-48.
50. Салыкова В.С., Санкин Л.С., Гунина Ю.С. Селекция смородины золотистой на Алтае // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, 2011. - № 2(218). - С. 48-54.
51. Салыкова В.С., Санкин Л.С. Биохимическая оценка отборных форм смородины золотистой (Ribes aureum Pursh.) в условиях Алтайского края // Субтропическое и декоративное садоводство, 2015. - Т. 53. - С. 170-173.
52. Самусь В.А., Сумаренко А.М. Возделывание смородины золотистой (Ribes aureum Pursh.) //Плодоводство. Сборник научных трудов. Беларусь, -2013. - С. 515-520.
53. Санкин Л.С., Салыкова В.С. Смородина золотистая в Сибири // Достижения науки и техники АПК, 2008. - № 7. - С. 28-30.
54. Санкин Л.С., Ускорников А.А. Оценка сортообразцов смородины золотистой в условиях лесостепи Алтайского Приобья // Сборник ГНУ НИИСС Россельхозакадемии (25-27 июля 2012 г.). - Барнаул, 2012. - С. 172¬175.
55. Сапожникова Е.В. Изменчивость биохимических признаков плодово-ягодных культур // Биохимия плодов и овощей. - М., 1961. - Сб.6. - С. 175-183.
56. Сапожников Д.И. Химическое строение каротиноидов и их превращения в растительной клетке // Успехи современной биологии, 1967. - Т. 64. - № 2. - С. 248-267.
57. Северин В.Ф., Рыбальчук Е.В., Селезнева И.В. Зимостойкость генеративных органов смородины черной и ее урожайность // Вестник АГАУ, 2011. - № 10 (84). - С. 19-23.
58. Семенченко П.П. Золотистая смородина в полезащитном
лесоразведении. - Пермь: Пермское книжное изд-во , 1986. - С. 108-111.
59. Скрябина А.А. К методике изучения запасов плодов дикорастущих ягодников // Растительные ресурсы, 1979. - Т. 14. - Вып. 4. - С. 598-601.
60. Сорокопудов В.Н., Куклина А.Г., Бурменко Ю.В., Перспективные сорта смородины золотистой (Ribes aureum Pursh.) всредней полосе России // Плодоводство и ягодоводство России Изд-во:Всероссийский селекционно¬технологический институт садоводства и питомниководства (Москва),2016. - Т.47. - С. 313-315.
61. Сорокопудов В.Н., Литвинова Л.С., Соловьева А.Е., Бурменко Ю.В., Сорокопудова О.А., Щербаков А.Н. Итоги селекции смородины золотистой на юге Среднерусской возвышенности // Фундаментальные исследования, 2012. - № 9. - С. 877-881.
62. Спиваковский Н.Д. Удобрение плодовых и ягодных культур. - М.: Россельхозиздат, 1984. - 270 с.
63. Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н., Позняковский В.М. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществам. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. - 548 с.
64. Тимирханова Г.А., Абдуллина Г.М., Кулагина И.Г. Витамин С: классические представления и новые факты о механизмах биологического действия // Вятский медицинский вестник, 2007. - № 4. - С.158-161.
65. Титова Л.В., Сибикин Н.Н., Титова Е.Г., Объедков А.А. Хозяйственно-биохимические признаки смородины золотистой в условиях ЦЧР// Сборник научных трудов, посвященный 85-летию Мичуринского государственного аграрного университета: В 4-х томах. - Мичуринск, - 2016. -С. 237-241.
66. Тихонова О.А. Смородина золотистая / Настольная книга садовода. - СПб: Изд-во Феникс, 2000. - С. 311-315.
67. Трушечник В.Г. Ягодные культуры. - М.: Колос, 1971. - 198 с.
68. Тюрина Е.В. Популяционные аспекты изучения исходного материала для интродукции / Ускорение интродукции растений Сибири: Задачи и методы: Сб. науч. тр. - Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1989. - 159 с.
69. Ускорников А.А. Изучение урожайности и перекрестного опыления смородины золотистой в условиях лесостепи Алтайского края / Аграрная наука - сельскому хозяйству: сборник статей VIII Междунар. науч.- практ. конф. (6-7 февраля 2013 г.). - Барнаул: РИО АГАУ, 2013. - Кн. 2. - С. 251-253.
70. Ускорников А.А.. Характеристика сортообразцов смородины золотистой в условиях лесостепи Западной Сибири // Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2014.- № 4 (114). - С. 14-17.
71. Харламова Н.Ф. Климат и сезонная ритмика природы Барнаула: монография. - Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2013. - 132 с.
72. Цугленок Н.В., Цугленок, Г.И., Силин В.Е. Технология производства пектина из выжимок красной смородины (Ribes rubrum) // Вестник КрасГАУ, 2014. - № 7. - С. 195-198.
73. Шанина Е.В., Рубчевская Л.П. Минеральный состав биомассы Rosa Acicularis Lindl. // Известия вузов. Пищевая технология, 2005. - № 2-3. - С. 47-49.
74. Шапошник Е.И., Дейнека Л.А., В.Н. Сорокопудов В.Н. и др. Биологически активные вещества плодов Ribes L. // Научные ведомости, 2011. - № 9 (104). - Вып. 15/2. - С. 239-249.
75. Ягудина С.И. Смородина. - Ташкент: Изд-во ФАН, 1976. - 120 с.