THE CONTENT OF ASCORBIC ACID IN THE FRUITS OF STRAWBERRIES, APPLES AND RASPBERRIES, WHICH GROWS IN THE SAMARA REGION

Full Text

Аскорбиновая кислота (витамин С) болезнь цинга (скорбут), являющаяся С-ави- представляет собой органическое соединение таминозом. К наиболее характерным призна- с формулой C6H8O6. Особенностью химиче- кам этой болезни относятся кровоточивость ского строения аскорбиновой кислоты явля- из дёсен, кровоизлияние под кожу и в ется наличие в молекуле вещества двух еноль- мышцы. В лечебной практике наблюдаются ных гидроксилов, обуславливающих кислот- скрытые формы С-витаминной недостаточно- ность этого соединения (рис. 1). Это очень сти, при которых внешние признаки (крово- сильный восстановитель [1]. Витамин С сти- точивость и другие) данного болезненного мулирует рост, оказывает влияние на окисли- состояния не выражены, но имеют место тельно-восстановительные процессы в орга- нарушения общего характера (быстрая утом- низме, прежде всего, на обмен белков и угле- ляемость, апатия, пониженная сопротивляе- водов, а также на обмен холестерина. Уста- мость организма). Суточная потребность в новлено участие витамина С в ферментных витамине С около 70 мг. Витамином С очень системах, регулирующих образование меж- богаты: шиповник (до 4500 мг/100 г), цитру- клеточного вещества соединительной ткани. совые, (до 66 мг/100 г), чёрная смородина (до Витамин С играет роль в профилактике ате- 400 мг/100 г) и ряд разновидностей и сортов росклероза. С древних времен известна других плодовых пород [2]. Больше этого © Андреева И. А., Корчиков Е. С., Деменина Л. Г., 2019. Андреева Ирина Александровна (irinaandreeva13@mail.ru), магистрант биологического факультета; Корчиков Евгений Сергеевич (evkor@inbox.ru), доцент кафедры экологии ботаники и охраны природы Самарского университета, 443086, Россия, г. Самара, Московское шоссе, 34. Деменина Любовь Георгиевна (demenina.lubov@rambler.ru), заместитель директора по науке ГБУ СО НИИ «Жигулёвские сады», 443072, Россия, г. Самара, посёлок опытной станции по садоводству, 18 км. 6 Биология витамина локализовано в покровных тканях и domestica Borkh.) (рис. 3) и малины обыкно- меньше - в паренхиме плодовой мякоти [3]. венной (Rubus idaeus L.) (рис. 4), которые Целью нашего исследования является были выращены в условиях питомника выявление концентрации витамина С в пло- научно-исследовательского института ГБУ дах земляники садовой (Fragaria х ananassa СО НИИ «Жигулевские сады». Наши иссле- Duch) (рис. 2), яблони домашней (Malus дования проводились с 2016 по 2018 гг. Рис. 1. Химическая формула аскорбиновой кислоты [4] Рис. 2. Fragaria x ananassa Duch. Сорт Источник (фото автора) Рис. 3. Malus domestica Borkh. (фото автора) Вестник молодых учёных и специалистов Самарского университета. 2019. № 2 (15) 7 Рис. 4. Rubus idaeus L. Сорт Челябинская крупноплодная (фото автора) Материалы и методы исследования те сорта, которые исследовались на протяже- Исследование витамина С проводилось нии трёх лет (по малине), а по землянике и яб- титрованием с 2,6-дихлорфенолиндофенолятом лоне в течение двух-трёх лет (n=2-3). Гори- натрия [5]. К точно взвешенной навеске (3-10 г) зонтальной линией показана среднегодовая приливают 20 мл 1 % НСl и растирают в ступке, концентрация витамина С в исследуемых об- выливают в колбу на 250 мл. Затем ступку опо- разцах. ласкивают 1 % щавелевой кислотой и выливают в ту же колбу и доводят до метки 100 мл 1 % ща- Результаты и их обсуждение велевой кислотой. Затем фильтруют. К 5 мл Обобщив полученные данные, можно фильтрата добавляют 5 мл хлороформа (СНСI3). рассчитать по каждому виду изученных нами Поскольку метод основан на образовании розо- культур среднегодовое значение витамина С. вого соединения, то, чтобы увидеть розовый от- Оказалось, что наиболее высокая концентра- тенок в красных вытяжках плодов клубники и ция аскорбиновой кислоты в плодах земля- смородины, добавляют 5 мл хлороформа. Рас- ники садовой, на 2 месте - малина обыкно- твор титруют 2,6-дихлорфенолиндофенолятом венная, и меньше всего витамина С в плодах натрия. Расчёты производят по формуле: яблони домашней (табл. 1). Вероятно, что в этом проявляется видовая специфичность 100 × Х изучаемых нами культур. × × х , = 5 × Согласно современным задачам, кото- где рые ставятся перед селекционерами, аскорби- ̅ - содержание витамина С (мг/100 г пло- дов); новой кислоты в плодах земляники садовой 100 - коэффициент расчёта на 100 г плодов; должно содержаться не менее 120 мг/100 г Хi - количество 2,6-дихлорфенолиндофено- плодов [6]. Анализируя результаты, можно от- лят натрия, пошедшее на титрование, мл; метить такой сорт, как Фестивальная с Т - титр, ед.; наибольшим содержанием данного витамина 100 - объём готовой вытяжки, мл; при выращивании в условиях Самарской об- n - навеска, г. ласти (до 44,4 мг/100 г плодов). Из изученных нами сортов Избранница - это сорт с Титр определяют по формуле: наименьшим содержанием аскорбиновой кис- лоты (рис. 5). 0,088 × б Согласно современным технологиче- х , = а ским требованиям, сорта малины должны со- где б - количество 2,6-дихлорфенолиндофе- держать не менее 25 мг/100 г витамина С [7]. нолята натрия, мл; По результатам данного исследования было а - количество KIO3, мл. выявлено, что среднегодовое значение иссле- дуемого витамина в плодах малины обыкно- Для расчётов мы использовали пакет венной, представленное на диаграмме гори- прикладных программ Excel. Результатом по- зонтальной красной линией, составляет почти служили наглядные таблицы и диаграммы. 9 мг/100г плодов. Для анализа результатов были взяты только 8 Биология Таблица 1 Среднегодовое значение витамина С в плодах яблони и ягодных культур при выращивании в условиях Самарской области, мг/100 г плодов Яблоня Малина Земляника садовая домашняя обыкновенная Витамин С 31,39 8,75 9,98 Рис. 5. Содержание витамина С в плодах Fragaria x ananassa Duch. при выращивании в условиях Самарской области (n=3) Рис. 6. Содержание витамина С в плодах Rubus idaeus L. при выращивании в условиях Самарской области (n=3) Стоит отметить два саженца - Пересвет (около 22 мг/100 г) [6]. На рис. 7 изображена диа- и Геракл, в плодах которых содержание аскор- грамма, которая иллюстрирует содержание вита- биновой кислоты достоверно выше среднего- мина С в плодах яблони домашней. Выявлено, что дового значения. Кроме того, выделяется сорт опытный саженец 20-1-28 и сорт Факел характе- Бальзам, в котором концентрация витамина С ризуются достоверно высокими значениями ас- за 3 года исследования никогда не достигала корбиновой кислоты - 12,22 и 14,18 мг/100 г пло- среднегодового значения (рис. 6). дов соответственно. А такие саженцы, как 23-9-42 Перед селекционерами стоят сложные и Старт имеют достоверно низкое значение дан- задачи по созданию сортов яблони с повы- ного витамина. В них содержание витамина С - шенным содержанием аскорбиновой кислоты 1,68 и 7,58 мг/100 г плодов соответственно (рис. 7). Вестник молодых учёных и специалистов Самарского университета. 2019. № 2 (15) 9 Результаты статистической обработки Анализируя таблицу 2, можно заметить, полученных данных представлены в табл. 2. что содержание витамина С в плодах земля- Для оценки степени варьирования содер- ники садовой обнаруживает коэффициент ва- жания изучаемых витаминов в плодах в зависи- риации менее 50 %, а в плодах малины обык- мости от климатических условий нами рассчи- новенной и яблони домашней - зачастую тывался коэффициент вариации (V) по формуле: больше. Это связано частично с тем, что для анализа малины мы использовали заморожен- = × 100 %, ные плоды, поэтому в разные годы исследо- где σ - стандартное отклонение, ед; вания концентрация аскорбиновой кислоты в Х - среднее арифметическое [8]. них колебалась существенно. Таблица 2 Результаты статистической обработки данных по показателю содержани витамина С в плодах земляники садовой, яблони домашней и малины обыкновенной при выращивании в условиях Самарской области Коэффици- Вариант Образец X±m σ ент вариа- Min-Max ции (V, %) Лорд 29,99±5,17 8,96 29,87 23,29-40,17 Зенга Зенгана 29,06±4,99 8,64 29,73 19,38-35,99 Вымпел 32,94±6,36 11,02 33,45 25,79-45,63 Земляника Избранница 21,34±1,37 2,37 11,11 18,78-23,46 садовая Кама 31,16±5,64 9,78 31,38 20,28-39,21 Фестивальная 44,38±6,86 11,89 26,78 32,81-56,56 Блестящая 30,88±3,39 5,88 19,03 26,73-37,60 23-9-42 1,68±0,62 0,87 51,92 1,06-2,29 20-1-28 12,22±0,63 0,89 7,29 11,59-12,85 Яблоня Старт 7,58±0,66 0,93 12,23 6,92-8,23 домашняя Факел 14,18±0,50 0,71 4,99 13,68-14,68 23-7-160 8,30±2,25 3,90 46,97 5,54-12,76 Скромница 7,10±2,55 4,413 62,18 2,60-11,42 Колокольчик 11,92±5,02 8,697 72,98 2,82-20,15 Оранжевое чудо 10,26±5,27 9,123 88,94 4,43-20,77 Элегантная 10,26±4,24 7,348 72,11 1,71-14,69 Ранний сюрприз 9,70±4,22 7,318 75,41 3,00-17,51 Малина Челябинская 7,19±3,41 5,912 82,26 0,93-12,68 обыкновен- крупноплодная ная Бальзам 6,32±2,28 3,955 62,59 2,33-10,24 Пересвет 11,34±2,13 3,697 32,59 8,49-15,52 Новость Кузьмина 7,98±3,27 5,661 70,97 2,97-14,12 Свирель 7,91±2,43 4,206 53,20 4,08-12,41 Любетовская 8,38±2,77 4,797 57,22 3,17-12,61 Геракл 10,49±1,24 2,146 20,45 8,54-12,79 10 Биология Рис. 7. Содержание витамина С в плодах Malus domestica Borkh. при выращивании в условиях Самарской области (n=2-3) Заключение Литература В результате эксперимента было выяв- 1. Общая и биологическая химия / лено, что концентрация исследуемого вита- Ф. Н. Гильмиярова, В. М. Радомская, мина убывает в ряду: земляника садовая > И. Г. Кретова [и др.]. М.: Перспектива, 2002. малина обыкновенная > яблоня домашняя, 376 с. составляя в среднем 31,39; 8,98; 8,75 мг/100 2. Метлицкий З. А. Плодовый питом- г плодов соответственно. Отметим, что в ник. М.: Государственное издательство сель- условиях Самарской области содержание скохозяйственной литературы, 1949. 543 с. аскорбиновой кислоты в плодах исследуе- 3. Физиология и биохимия сельскохо- мых культур накапливается меньше, чем в зяйственных растений / Н. Н. Третьяков, других регионах РФ той же климатической Е. И. Кошкин, Н. М. Макрушин [и др.]. М.: зоны. Колос, 2000. 640 с. Более перспективными для селекции в 4. Биохимия для студента. URL: условиях Самарской области по содержанию http://biokhimija.ru/lekcii-po-biohimii/16-vita- аскорбиновой кислоты являются сорта и экс- miny/41-vitamin-p.html (дата обращения: периментальные саженцы земляники садо- 08.12.2019). вой: Фестивальная; яблони домашней: 20-1- 5. Методы биохимического исследова- 28, Факел; малины обыкновенной: Пересвет, ния растений / под ред. А. И. Ермакова. М.: Геракл. Агропромиздат, 1987. 480 с. Менее перспективными для селекции в 6. Программа и методика селекции пло- условиях Самарской области по содержанию довых, ягодных и орехоплодных культур / витамина С являются сорта и эксперимен- под ред. Е. Н. Седова. Орёл: Изд-во Всерос- тальные саженцы земляники садовой: Из- сийского научно-исследовательского инсти- бранница; яблони домашней: 23-9-42, Старт; тута селекции плодовых культур, 1995. 502 с. малины обыкновенной: Скромница, Челябин- 7. Причко Т. Г., Дрофичева Н. В. Влия- ская крупноплодная, Бальзам. ние заморозки на показатель качества ягод Таким образом, в условиях Самарской малины // Технологии пищевой и перерабаты- области можно выделить ряд сортов и экс- вающей промышленности АПК - продукты периментальных саженцев, накапливаю- здорового питания. 2015. № 4. С 40-45. щих повышенное содержание аскорбино- 8. Математические методы в ботаниче- вой кислоты, которые являются перспек- ских и экологических исследованиях / сост. тивными для селекции по данному показа- Л. М. Кавеленова. Самара: Самарский уни- телю. верситет, 1998. 40 с. Вестник молодых учёных и специалистов Самарского университета. 2019. № 2 (15) 11

About the authors

Irina Aleksandrovna Andreeva

Samara University

Email: irinaandreeva13@mail.ru
Russia, Samara

Evgeny Sergeevich Korchikov

Samara University

Email: evkor@inbox.ru
Russia, Samara

Lyubov Georgievna Demenina

Samara Institute «Zhiguli Gardens»

Email: demenina.lubov@rambler.ru
Russia, Samara

References

Supplementary files