Биологически активные вещества в различных сортах винограда Дагестана
Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского научного центра РАН, Махачкала
Биологически активные вещества в различных сортах винограда Дагестана
Ш.А. Абрамов, О.К. Власова, З.К. Бахмулаева, С.А. Магадова
Аннотация
Изучен качественный и количественный состав минеральных, фенольных веществ и витаминов в винограде столовых сортов {среднего периода созревания, произрастающих в различных экологических условиях; выявлены индивидуальные особенности. Предлагается дифференцированный подход к подбору сортов для использования в энотерапии и диетологии.
Ключевые слова: биологически активные вещества, виноград, Дагестан
виноград созревание энотерапия витамин
Полифенолы и рутин в винограде Северного (I), Центрального (II) и Южного (III) Дагестана. Наиболее ценные сорта винограда Дагестана, представляющие интерес для питания дечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Биологические свойства биофлавоноидов, в том числе лейкоантоцианов и рутина, более отчетливо проявляются в присутствии витамина С [3, 4, 8, 13-15].
Плоды и ягоды - представители главных источников микронутриентов в питании человека, определяющих эффективность их применения для предупреждения и лечения болезней крови, пищеварительных органов, нервной системы, при нарушениях обмена веществ [10, 11]. Важным продуктом питания наряду с другими фруктами являются ягоды и соки винограда, обеспечивающие организм человека набором биологически активных веществ [1, 2]. Их рекомендуют для применения в диетическом питании, при малокровии, легочных заболеваниях, бронхиальной астме и пр.
Цель нашей работы - определение в винограде, произрастающем в различных экологических условиях Дагестана, качественного и количественного состава минеральных, фенольных веществ, витаминов Р (рутин) и С (аскорбиновая кислота).
Материал и методы
Объектами исследования служили столовые сорта винограда среднего периода созревания: Аг изюм, Самур, произрастающие в Южном Дагестане, Везне, Галан - в Центральном, Сарах, Тербаш - в Северном. В Южном Дагестане виноград выращен в условиях Дербентского района, где годовая сумма активных температур (САТ) составляет 4011 °С, среднегодовое количество осадков - 358,4 мм. Этот район характеризуется светло-каштановыми почвами с тяжелым механическим составом с разной степенью засоленности. В Центральном Дагестане исследовали виноград, культивируемый в Ленинском районе, где САТ составляла 3863 °С, количество осадков - 263,7 мм; почвы каштановые, тяжело- и среднесуглинистые. В Северном Дагестане виноград отобран из Хасавюртовского района, здесь САТ составляла 3600 °С, количество осадков - 365,0 мм. Почвы виноградников темно-каштановые, незасоленные, по механическому составу - тяжело- и среднесуглинистые.
Виноград собран в период технической зрелости, когда массовая концентрация сахара и титруемая кислотность в зависимости от сорта колеблется, соответственно, в пределах 15,5-18,7 г/100 см3 и 5,4-7,7 г/дм3. В ягодах винограда без семян определяли содержание калия, натрия, кальция, магния, меди, цинка, марганца, кобальта, никеля, лития. Калий и натрий выявляли после озоления на фотоэлектроколориметре ФЭК-60, кальций и магний - методом пламенной фотометрии на спектрофотометре СА-2. Для определения остальных микроэлементов использован спектрограф СТЭ-1. В соке ягод исследовали содержание фенольных веществ и витаминов: лейкоантоцианы и рутин - колориметрическим методом на ФЭК-56 М, фенольные вещества (полифенолы) и аскорбиновую кислоту - титрометрически [6, 7].
Полученные результаты обрабатывали с использованием методов вариационной статистики. Достоверность полученных отличий определяли с использованием Ртеста Стьюдента. Достоверными различия считали при р<0,05.
Результаты и обсуждение
Суммарное содержание макроэлементов в исследуемых сортах винограда колебалось в пределах 3063,0-6458,8 мг/кг, микроэлементов - 7,110-12,355 мг/кг (табл. 1). Эти различия обусловлены сортовой принадлежностью.
Таблица 1. Минеральные вещества в сортах винограда, выращенных в Дагестане (в мг/кг ягод без семян)
СортаМакроэлементыМикроэлементыкалийнатрийкальциймагнийсуммарномедьцинкмарганецкобальтникельлитийсуммарноСеверный Дагестан Сарах5330,0210,0650,0110,06300,07,532,021,080,0450,700,98012,355Тербаш2530,052,0430,051,03063,03,761,970,960,0200,140,2607,110Центральный Дагестан Везне5874,0125,0381,578,36458,85,452,491,400,0150,450,87010,675Галан3558,039,0582,5105,04084,54,412,191,390,0300,170,3008,490Южный Дагестан Аг изюм3625,0168,5684,5118,54596,56,592,901,840,0410,180,92511,766Самур4150,0162,5645,089,55047,06,362,451,560,0390,300,75011,459
В минеральном комплексе всех образцов винограда превалировал калий (2530,0-5874,0 мг/кг) - жизненно важный элемент для организма человека, регулирующий водный баланс, обеспечивающий полноценное сокращение сердечной мышцы, передачу нервных импульсов. Наиболее высокое содержание натрия, участвующего в регулировании артериального давления и поддержании осмотических свойств клеток и плазмы крови, обнаружено в винограде сорта Сарах (210,0 мг/кг). Максимальное количество кальция - основного структурного элемента, играющего важную роль в формировании костной ткани человека и обладающего противовоспалительным и десенсибилизирующим эффектом, найдено в винограде Аг изюм (из Южного Дагестана). В этом же сорте винограда в наибольшем количестве обнаружен магний, оказывающий, как известно, антисептическое и сосудорасширяющее действие и участвующий в нормализации возбудимости нервной системы. Минимальное содержание магния отмечено в винограде, выращенном в северном районе Дагестана - Тербаше. Медь, входящая в состав некоторых белков плазмы, эритроцитов, клеток паренхимы печени, тканей головного мозга, активизирующая деятельность витаминов группы В, РР, А и С и вызывающая при ее недостатке деструкцию кровеносных сосудов и костей, в наибольшей концентрации найдена в сортах винограда Сарах (7,53 мг/кг) и Аг изюм (6,59 мг/кг). Содержание цинка, который контролирует около 120 биохимических процессов и участвует в построении большинства ферментов и металлоферментных комплексов, в исследуемых нами сортах винограда составляло 1,97-2,90 мг/кг. Максимальное количество марганца, принимающего участие в образовании крови и росте организма и крайне необходимого больным с заболеваниями почек, обнаружено в винограде сорта Аг изюм (1,84 мг/кг, что в 2 раза больше, чем в винограде сорта Тербаш). Самое высокое содержание кобальта - микроэлемента, входящего в состав витамина В12 и принимающего самое активное участие в реакциях окисления и восстановления, стимуляции цикла Кребса, синтезе белка, нуклеиновых кислот, найдено в винограде сорта Сарах (0,045 мг/кг), а самое низкое - в винограде сорта Везне (0,015 мг/кг).
Никель, играющий определенную роль в структуре и функции основных клеточных полимеров - ДНК, РНК, а также белка, в изучаемых образцах винограда обнаружен в количестве 0,14-0,70 мг/кг. Литий - активный участник метаболизма азотсодержащих соединений, прежде всего белков и нуклеиновых кислот, в наибольшем количестве (0,98 мг/кг) найден в винограде сорта Сарах.
СортаСумма фенольных веществЛейкоантоцианы(СФВ), мг/дм3мг/дм3% от СФВСеверный Дагестан Сарах324,0±6,498,8±1,930,5Тербаш367,2±5,8109,0±1,929,7Центральный Дагестан Везне493,0±9,8149,9±2,730,4Галан398,1 ±7,7164,1±3,241,2Южный Дагестан Аг изюм418,3±5,9130,4±3,931,2Самур390,0±7,2192,1±3,649,3
Содержание витамина С, участвующего во многих окислительно-восстановительных процессах и оказывающего активное антиоксидантное действие, в исследуемых нами образцах винограда невелико (от 2,1 до 3,7 мг/дм3), причем наибольшее количество аскорбиновой кислоты (3,0-3,7 мг/дм3) обнаружено в сортах винограда с самой высокой концентрацией меди.
Суммарное содержание фенольных веществ в изучаемых образцах колебалось от 324,0 до 93,0 мг/дм3, лейкоантоцианов - от 98,8 до 192,1 мг/дм3. Причем в сортах винограда Сарах и Тербаш (табл. 2), произрастающих на одном участке, выявлена почти одинаковая способность формирования фенольных веществ, в том числе лейкоантоцианов. В то же время сорт Самур, выращенный на одном участке с сортом Аг изюм, мало отличался по сумме фенольных веществ и значительно превосходил его по содержанию лейкоантоцианов. При сопоставительном анализе выяснилось также, что сорта винограда с более высоким накоплением фенольных веществ имеют меньшее (в процентном отношении) количество лейкоантоцианов; примером могут служить сорта винограда Везне и Аг изюм. Максимальное суммарное содержание фенольных веществ и рутина отмечено (см. рисунок) в винограде, произрастающем в Центральном Дагестане (Везне и Галан), а минимальное - в винограде Северного Дагестана (Сарах и Тербаш).
В ходе выполненного исследования в различных сортах винограда одного периода созревания выявлены определенные отличия в содержании минеральных, фенольных веществ и витаминов.
Наиболее ценными по наличию в ягоде минеральных веществ являются сорта винограда: Сарах (Северный Дагестан), Везне (Центральный Дагестан) и Самур (Южный Дагестан). Минеральный комплекс сорта Сарах отличается самым большим количеством N8, Си, Со, N1 и и. Сравнительно высокое содержание полифенолов и рутина характерно для сортов Везне, Аг изюм, Галан, лейкоан- тоцианов - для сортов Самур и Галан. Поэтому в диетологии при различных заболеваниях рекомендуется дифференцированно подходить к подбору сортов винограда и учитывать не только сахаристость и кислотность винограда, но и наличие в нем минеральных, фенольных веществ и витаминов.
Литература
1.Абрамов Ш.А., Власова О.К., Магомедова Е.С. Биохимические и технологические основы качества винограда. - Махачкала: Изд-во ДНЦ РАН, 2004. - 344 с.
2.Бахмулаева З.К., Магадова С.А. // Виноделие и виноградарство. - 2007. - № 5. - С. 42-43.
3.Доценко В.А. Овощи и плоды в питании и лечении. - СПб.: Лениздат, 1993. - 333 с.
4.Кравченко С.Н., Попов А.М., Ветрова Н.Т. // Пищ. технология. - 2007. - № 4. - С. 59-61.
5.МартинчикА.Н, МаевИ.В., ПетуховА.Б. Питание человека. - М: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2002. - 572 с.
6.Методы биохимического исследования растений / Под ред. А.И. Ермакова. - Л.: Агропромиздат, 1987. - 89 с.
7.Методы технологического и микробиологического контроля в виноделии / Под ред. Г.Г. Валуйко - М.: Пищ. промышленность, 1980. - 47 с.
8.Плецитый К.Д., Мартинчик А.Н. // Вопр. питания. - 2003. - № 1. - С. 44-47.
9.Прусакова Л.Д., Кефели В.И., Белопухов С.Л. и др. // Агрохимия. - 2008. - № 7. - С. 86-96.
10.Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. - М: ВШ, 1991. - 287 с.
11.Спиричев В.Б. // Вопр. питания. - 2003. - № 1. - С. 34-43.
12.Тутельян В.А, Спиричев В.Б, Суханов Б.П. и др. Микронутриенты в питании здорового и больного человека. - М.: Колос, 2002. - 424 с.
13.Benzie I.F.F. // Eur. I. Nutr. - 2000. - Vol. 39. - P. 5-61.
14.Clarkson P.M., Thompson H.S. // Am. J. Clin. Nutr. - 2000. - Vol. 72. - P. 637-647.