Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,737

ДИНАМИКА НАКОПЛЕНИЯ НУТРИЕНТОВ В ПЛОДАХ ОБЛЕПИХИ РЕСПУБЛИКИ ТЫВА

Ховалыг Н.А. 1 Торопова Е.Ю. 2
1 ФГБОУ ВПО «Тувинский государственный университет»
2 ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет» Министерства сельского хозяйства РФ
Представлены результаты биохимического анализа плодов облепихи в естественных и искусственных фитоценозах Тывы. Показана зависимость содержания масла, витамина С, каротиноидов, сахаров и кислот от величины плодов, фазы развития, условий влагообеспечения. Плоды облепихи в естественных фитоценозах отличались высоким (5,5%) содержанием масла в фазу созревания, как на затапливаемых участках, так и без затопления. В искусственных фитоценозах в плодах оказалось на 5-6% меньше масла, чем в естественных ценозах. Содержание витаминов С и каротиноидов в плодах облепихи было высоким, как в естественных, так и искусственных фитоценозах. С целью заготовки плодов с максимальным содержанием витаминов их следует собирать в разные сроки: по витамину С – в фазу роста плодов, а по каротиноидам – в фазу созревания, как на затапливаемых (поливных) участках, так и без полива. Для получения сладких плодов с меньшим содержанием кислот их следует заготавливать на фазе их созревания, предпочитая кусты с крупными плодами (8 мм и более) при регулярном поливе или на затапливаемом участке. Максимальное содержание каротиноидов как в естественных, так и в искусственных фитоценозах выявлено в фазу созревания плодов. Содержание сахара в плодах облепихи значительно (в 1,5- 2,2 раза) ниже, а кислот, наоборот, в 1,2- 1,5 раза выше в естественных фитоценозах, чем в искусственных.
фитоценоз
облепиха
нутриент
витамин С
масло
каротиноиды
сахара
кислоты
затопление
полив
фаза созревания
1. Золотарева, А.М. Плодово-ягодное сырье Сибирского сада и его пищевая ценность / А.М. Золотарева, А.М. Белых, Т.Ф. Чиркина, А.А. Кузьмина.- Новосибирск, 2004.- 204 с.
2. Зубарев, Ю.А. Итоги и задачи селекции облепихи в Сибири на современном этапе. Достижения науки и техники АПК.- 2008.- №7.- С. 12-16.
3. Салатова, Н.Г. Облепиха в Сибири / Н.Г.Салатова, Л.Н.Литвинчук, А.М.Жуков.- Новосибирск: Наука, Сиб. отд.-ние, 1974.- 131с.
4. Пантелеева, Е.И. Облепиха крушиновая (Hippophae rhamnoides L.). - Барнаул: РАСХН. Сиб. отд.-ние НИИС.- 2006.- 249с.
5. Сорокин, О.Д. Прикладная статистика на компьютере.- Краснообск. - 2004. – 162с.
6. Ховалыг, Н.А. Биоресурсный потенциал облепихи в естественных фитоценозах Тывы / Н.А.Ховалыг, Е.Ю.Торопова, В.А. Чулкина // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. - 2012.- №3.- С.42-48.

Облепиха - поливитаминное пищевое и лекарственное растение, которое имеет особую пищевую ценность благодаря содержанию витамина С (аскорбиновая кислота), каротиноидов и сахаров. Из биохимических показателей плодов облепихи особую ценность представляет содержание масла, обладающего антиоксидантным действием, которое используется при лечении ожогов, проявляя бактерицидные свойства [1, 2]. В Республике Тыва плоды дикорастущей облепихи являются ценным биологическим ресурсом, которые используются для потребления в свежем виде, консервирования, как сырье для фармакологической и косметической промышленности [6]. Детальное исследование факторов, определяющих концентрацию основных нутриентов в плодах облепихи остается актуальной задачей в Республике Тыва.

Цель исследований состояла в исследовании динамики накопления основных нутриентов ягод облепихи в зависимости от фазы развития и влагообеспеченности растений.

Методика исследований

Объектом исследований были плоды облепихи крушиновой (Hippophae rhamnoides L.) в естественных и искусственных фитоценозах республики Тыва. Исследования проводили в 2000-2009 гг. в Хемчикской котловине Республики Тыва: в естественных фитоценозах Улуг-Хемского района и в искусственном фитоценозе Чеди-Хольского района. Годы исследований характеризовались различными погодными условиями: от увлажнённых (2000, 2009) до резко засушливых (2001, 2004, 2008). В среднем за период вегетации выпало в сумме 181,7 мм осадков при средней температуре воздуха 14,4°С, что находилось близко к многолетним параметрам. Отбор плодов для анализов проводили в трех-четырех повторениях в разные фазы созревания по ГОСТ 8756.0-70, масса средневзвешенной пробы плодов взятых с модельных кустов на пробных площадках составила 1,5 кг. Содержание витаминов, каротиноидов, кислот и масла в плодах облепихи определяли в сертифицированных лабораториях ФГУ ГСАС «Тувинская» Республики Тыва и НИИ садоводства Сибири по стандартным методикам [3, 4]. Содержание сахара определяли фотометрическим методом по ГОСТ 26176-84, определения витамина С проводили по ГОСТ 24556-89, СЭВ 3012-81, других показателей по ГОСТ СанПиН 2.3.2.1078-01. Сравнение химического состава плодов облепихи в условиях Тывы с сортами новосибирского, алтайского и бурятского происхождения проведено с использованием данных литературы [1]. Статистическая обработка экспериментальных данных проведена методом дисперсионного анализа с использованием пакета прикладных программ SNEDECOR [5].

Результаты исследований и их обсуждение

Исследования показали, что 60% популяции естественных фитоценозов Хемчикской котловины Республики Тыва имеет высокое содержание масла в плодах, представляя собой ценный биологический ресурс для перерабатывающей промышленности, а также частных предприятий, специализирующихся на производстве облепихового масла.

Биохимический анализ свидетельствует о высоком содержании масла в плодах различного размера, снятых с растений облепихи, произрастающих в естественных фитоценозах: относительно мелкие плоды содержали от 5,3 до 6,6 % масла в расчёте на сухую массу и 30,7-36,2 % - в расчёте на сырую массу, а крупные удлинённой формы плоды - 4,5-4,9 % и 29,1-31,9 % соответственно.

Исследования динамики накопления жира по фазам развития плодов облепихи проведены в искусственных фитоценозах Чеди-Хольского района и естественных фитоценозах Улуг-Хемского района (табл. 1).

Таблица 1

Динамика накопления масла по фазам развития плодов в зависимости от влагообеспечения облепихи

Фаза развития и условия
произрастания облепихи

Содержание масла, %

искусственный фитоценоз Чеди-Хольского района

естественный фитоценоз Улуг-Хемского района

Начало роста плодов:

Регулярный полив или затопление

3,87

4,45

Без полива и затопления

4,04

4,00

Среднее

3,95

4,22

HCP05

0,01

0,05

Фаза созревания плодов:

Регулярный полив или затопление

5,20

5,48

Без полива и затопления

5,22

5,49

Среднее

5,21

5,49

HCP05

0,01

0,01

В обоих фитоценозах по мере перехода от фазы роста плодов к фазе их созревания содержание масла в плодах возрастало: в искусственном фитоценозе Чеди-Хольского района на 31,9 %, а в естественном фитоценозе Улуг-Хемского района - на 30,1 %. При этом полив в искусственном фитоценозе и затопление облепихи в естественном оказывали существенное влияние на содержание масла в плодах. Однако оно несколько различалось по фитоценозам: в обе фазы развития облепихи содержание масла было достоверно выше в плодах естественного фитоценоза по сравнению с искусственным. При высокой точности анализа эти различия оказались существенными.

Таким образом, заготовку плодов с максимально высоким содержанием масла следует производить в естественных фитоценозах в фазе созревания, как на затапливаемых участках, так и на участках без затопления.

Проведённые анализы свидетельствуют о том, что по содержанию витамина С и каротиноидов плоды облепихи из естественных фитоценозов Хемчикской котловины Тывы не уступают сортам алтайского и новосибирского происхождения [1] (табл. 2).

Таблица 2

Содержание витаминов в плодах облепихи из естественных фитоценозов Хемчикской котловины, мг/100 г плодов

Характеристика плодов: форма, размер

Показатель

витамин С

каротиноиды

lim

среднее

lim

среднее

Круглая, мелкие

113,3-198,0

143,6

11,02-19,78

15,42

Удлинённая, крупные

78,1-122,1

120,3

12,93-24,02

18,32

HCP05

 

6,4

 

4,2

Плоды сортов разного происхождения*: алтайского

105,8

 

6,92

новосибирского

112,8

 

17,11

бурятского

168,4

 

-

Исключение составляют бурятские сорта, которые превосходят по содержанию витамина С плоды из естественных Хемчикских фитоценозов в 1,3 раза. При этом надо отметить, что среди кустов с относительно мелкими круглыми плодами обнаружены образцы с содержанием витамина С около 200 мг/100 г, что значительно превосходит современные сорта облепихи не только алтайского и новосибирского, но и бурятского происхождения. Такие же результаты получены по содержанию в плодах облепихи каротиноидов. Однако в этом случае «рекордсмены» по содержанию каротиноидов отмечены у облепихи, как с крупными плодами относительно удлинённой формы, так и мелкими круглой формы. Это свидетельствует о том, что естественные фитоценозы Тывы обладают ценным генофондом облепихи по содержанию витаминов, который может использоваться как в селекционном процессе, так и в промышленном производстве витаминов. Естественный биоресурс витаминов в плодах облепихи представляет большую ценность для представителей животного мира в лесах республики, способствуя повышению их разнообразия и выживания (перезимовки) в природе.

Динамика накопления витаминов в плодах облепихи прослежена нами в экосистемах Чеди-Хольского и Улуг-Хемского районов (табл. 3).

Таблица 3

Динамика накопления витаминов в плодах облепихи при разных условиях выращивания в Чеди-Хольском и Улуг-Хемском районах Республики Тыва

Фаза развития, условия
влагообеспечения

Содержание мг/100 г плодов

витамин С

каротиноиды

Чеди-Хольский район (искусственный фитоценоз)

Начало роста плодов:

Регулярный полив

313,8

2,5

Без полива

289,5

1,6

Среднее

301,6

2,0

HCP05

9,0

0,1

Созревание плодов:

Регулярный полив

214,5

16,3

Без полива

216,0

15,7

Среднее

215,2

16,0

HCP05

3,0

0,2

Улуг-Хемский район (естественный фитоценоз)

Начало роста плодов:

Затапливаемый участок

336

1,7

Без затопления

330

1,4

Среднее

333

1,6

HCP05

4,0

0,4

Фаза созревания плодов:

Затапливаемый участок

322,0

12,1

Без затопления

297,5

11,9

Среднее

309,8

12,0

HCP05

6,0

0,1

Проведённые исследования показали, что в накоплении витамина С и каротиноидов в плодах облепихи отмечены противоположные закономерности: максимальное количество витамина С накапливается на фазе роста плодов, а каротиноидов - на фазе созревания. Эти закономерности достоверно проявились в условиях, как искусственных насаждений облепихи Чеди-Хольского, так и естественных фитоценозов Улуг-Хемского района, независимо от условий влагообеспечения облепихи - без полива и без затопления или при регулярном поливе и затоплении. Это свидетельствует о целесообразности разных сроков сбора плодов облепихи: для получения плодов с высоким содержанием витамина С в фазе роста плодов, а для заготовки плодов с высоким содержанием каротиноидов - в фазу их созревания. При этом регулярный полив искусственных посадок облепихи практически не сказывался на содержании витамина С в плодах (показатели находились в пределах точности опыта), в то время как содержание каротиноидов несколько возрастало при регулярном поливе.

В естественных фитоценозах Улуг-Хемского района отмечено существенное увеличение содержания витамина С и каротиноидов на затапливаемом участке по сравнении с участком без затопления. Это свидетельствует о том, что, как в искусственных, так и естественных фитоценозах облепихи более полноценные по содержанию витаминов плоды следует заготавливать в увлажнённых условиях её произрастания (полив, затапливаемые участки).

Кроме жира и витаминов, ценным показателем качества плодов облепихи является содержание сахаров и кислот. Данные свидетельствуют о том, что более сладкими и менее кислыми являются крупные плоды облепихи удлинённой формы. При этом содержание сахаров в плодах облепихи естественных фитоценозов Хемчикской котловины варьировало от 2,2 % до 5,1 %, или в 2,3 раза. Даже максимальное содержание сахара в плодах естественных фитоценозов (5 %) было в 1,4-1,6 раза ниже, чем в современных сортах, особенно алтайского происхождения, а по средним показателям эта величина оказалась ниже в 1,7-2,1 раза [1].

Повышенное содержание сахара в сортах алтайской селекции, например, сочетается с более низким содержанием кислот - 1,8 % против 2,5 % в плодах естественных фитоценозов Хемчикской котловины. Однако следует отметить, что у облепихи с крупными плодами встречаются образцы, которые при относительно высоком содержании сахара (в среднем 4,7%) имели очень низкую (1,4 %) кислотность, которая ниже алтайских сортов примерно в 1,3 раза. Это позволяет отбирать сладкие с низкой кислотностью плоды для потребления в свежем виде, изготовления желе, джемов, варенья, конфитюра, а также для селекционной практики при выведении сортов с повышенным содержанием сахара и низким содержанием кислот.

Динамика накопления сахаров и кислот в плодах по фазам развития облепихи в искусственных фитоценозах Чеди-Хемского района и естественных фитоценозах Улуг-Хемского района при разных условиях влагообеспечения представлена в таблице 4.

Таблица 4

Динамика накопления сахаров и кислот в плодах облепихи по фазам развития при разных условиях влагообеспечения

Фаза развития, условия
произрастания

Содержание в плодах по повторениям, %

сахаров

кислот

lim

среднее

lim

среднее

Искусственный фитоценоз Чеди-Хольского района

Начало роста плодов:

Регулярный полив

1,56-2,04

1,80

2,14-3,12

2,52

Без полива

1,60-1,68

1,63

1,88-2,11

1,98

Среднее

 

1,71

 

2,25

HCP05

 

0,07

 

0,07

Фаза созревания плодов:

Регулярный полив

4,10-4,25

4,18

1,81-2,10

1,90

Без полива

4,00-4,50

4,16

1,57-2,10

1,81

Среднее

 

4,17

 

1,85

HCP05

 

0,04

 

0,02

Естественный фитоценоз Улуг-Хемского района

Начало роста плодов:

Затапливаемый участок

1,50-1,87

1,68

3,40-3,64

3,52

Без затопления

1,44-1,59

1,46

2,54-2,62

2,58

Среднее

 

1,57

 

3,05

HCP05

 

0,01

 

0,2

Фаза созревания плодов:

Затапливаемый участок

3,25-3,50

3,38

2,35-2,58

2,46

Без затопления

3,25-3,45

3,30

2,42-2,88

2,62

Среднее

 

3,34

 

2,54

HCP05

 

0,01

 

0,06

Содержание сахаров в плодах, как в искусственных, так и естественных фитоценозах облепихи резко (более, чем в два раза) возрастало по мере перехода от фазы роста плодов к фазе их созревания. И наоборот, содержание кислот в плодах облепихи в фазу созревания было соответственно на 17,8 и 16,7 % ниже, чем на фазе роста плодов. Тем самым, по мере созревания плоды облепихи становились слаще. При этом проявилась ранее отмеченная закономерность более высокого содержания сахаров в плодах искусственных фитоценозов, как в фазу роста плодов, так и их созревания. Условия влагообеспечения облепихи оказывали менее существенное влияние на их вкусовые качества: проявилась устойчивая тенденция некоторого увеличения содержания сахаров в плодах при произрастании облепихи в условиях регулярного полива и на затапливаемых участках по сравнению с участками без полива и без затопления.

Содержание кислот в плодах облепихи оказалось существенно (на 35,6-37,3 %) выше в естественных фитоценозах. Полив и затопление облепихи способствовали некоторому росту кислотности плодов. Наименее кислые плоды отмечены в искусственном фитоценозе без полива в фазу созревания, а самые кислые - в естественном фитоценозе на затапливаемом участке в фазу начала роста. Для замораживания плоды следует заготавливать в естественных фитоценозах на затапливаемых участках, учитывая их повышенную способность к самоконсервированию.

Выявлено высокое (15,5-20,7 %) содержание сухого вещества в плодах облепихи естественных фитоценозов Тывы по сравнению с сортами разного происхождения - 10,44 % (бурятского), 10,61 % (алтайского) и 10,65 % (новосибирского). Высокое содержание сухого вещества мы рассматриваем как достоинство плодов облепихи естественных фитоценозов республики Тыва, которое объясняется, вероятно, более высокой инсоляцией, характерной для климата Тывы.

Выводы

  1. Плоды облепихи в естественных фитоценозах отличались высоким содержанием масла в фазу созревания, как на затапливаемых участках, так и без затопления. В искусственных фитоценозах в плодах оказалось меньше масла, однако при подборе высокомасличных сортов, особенно бурятского происхождения, этот показатель можно исправить для увеличения производства облепихового масла.
  2. Содержание витаминов С и каротиноидов в плодах облепихи было высоким, как в естественных, так и искусственных фитоценозах. С целью заготовки плодов с максимальным содержанием витаминов их следует собирать в разные сроки: по витамину С - в фазу роста плодов, а по каротиноидам - в фазу созревания, как на затапливаемых (поливных) участках, так и без полива.
  3. Для получения сладких плодов с меньшим содержанием кислот их следует заготавливать на фазе их созревания, предпочитая кусты с крупными плодами (8 мм и более) при регулярном поливе или на затапливаемом участке.

Рецензенты:

Воробьева И.Г., д.б.н., доцент, заместитель директора по научной работе, ФГБОУ ВПО «РЭУ им. Г.В. Плеханова», Новосибирский филиал, г. Новосибирск;

Бокова Т.И., д.б.н., профессор, заведующая кафедрой химии ФГБОУ ВПО Новосибирский государственный аграрный университет, г. Новосибирск.


Библиографическая ссылка

Ховалыг Н.А., Торопова Е.Ю. ДИНАМИКА НАКОПЛЕНИЯ НУТРИЕНТОВ В ПЛОДАХ ОБЛЕПИХИ РЕСПУБЛИКИ ТЫВА // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 6.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=15923 (дата обращения: 24.08.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252