Фенольний комплекс у ягодах сортів різного терміну дозрівання

добре. ВЛАСОВА, канд. техн. наук; С.А.МАГАДОВА; Т.І. ДАУДОВА;
З.К. БАХМУЛАЄВА, канд. біол. наук; Г.Г. МАГОМЕДОВ
Каспійський інститут біоресурсів ДНЦ РАН
Ключові слова: виноград, фенольні речовини, лейкоантоціани, рутин, фенольні амінокислоти, екологія.
Ключові слова: виноградна лоза, фенольні речовини, лейкоантоціани, рутин, фенольні амінокислоти, екологічні умови.

Фенольні речовини відіграють активну фізіологічну роль у рослинному організмі. Їх мономерні форми служать вихідними компонентами лігніну (одного з найважливіших полімерів опорних тканин рослин). Вони захищають фотосинтетичний і генетичний апарати від шкідливого впливу короткохвильового випромінювання, є індукторами взаємодії рослина-мікроорганізм, резервними речовинами метаболізму, агентами патогенезу, гормонами рухових функцій, роз’єднувачами окисного фосфорилювання рослин, здатні виконувати функції ендогенних інгібіторів росту, впливати на активність ферментів.

Таблиця 1

Багато рослинних фенольних сполук цікаві з фармакологічної та терапевтичної точок зору: вони мають антиоксидантні, антимікробні, адаптивні, радіопротекторні та седативні властивості; застосовують як кровоспинний, жовчогінний, капілярозміцнювальний, противиразковий і антисклеротичний засіб. Організм людини не в змозі синтезувати необхідний комплекс цих речовин, тому для захисту від передчасного старіння і хвороб значна їх частина повинна надходити з їжею. У зв'язку з цим велике значення має виявлення сортів з підвищеним вмістом цих активних сполук.
Велику частку фенольних речовин у ягодах винограду займають лейкоантоціани та катехіни (флавоноїди з високою
Р-вітамінна активність), дубильні речовини - полімерні сполуки (конденсовані катехіни і лейкоантоціани).
Незважаючи на величезну увагу до фенольних сполук винограду, ряд питань залишається недостатньо вивченим. Відомості про прояв індивідуальних особливостей при формуванні фенольного комплексу сортів, вирощених в ідентичних умовах середовища, обмежені. Про вплив теплозабезпеченості та сорту ґрунту на утворення дубильних, барвних речовин, лейкоантоціанів, рутину та фенольних амінокислот у ягодах цього ж сорту відомостей мало.

Метою нашого дослідження є вирішення цих проблем.

Об'єктом дослідження є 29 інтродуцентних і аборигенних столових сортів, вирощуваних в рівнинній зоні Дагестану. Для досліджень відбирали грона в період технічної стиглості. Загальний вміст фенольних речовин визначали перманганатометрично, лейкоантоціанів, барвників і рутину – колориметрично [1]. Амінокислоти досліджували методами ВЕРХ (Aminochrome OE-913 (Угорщина), AAA-881 (Microtechna Praha) та паперовою хроматографією. Амінокислоти ідентифікували шляхом порівняння їх послідовності та часу утримування з відповідними стандартами (Reanal, Угорщина). Цифрові показники, отримані під час роботи, обробляли методом математичної статистики зі ступенем достовірності α = 0,95.
Встановлено, що вміст фенольних речовин у досліджуваних ранніх сортах коливався в межах 240,8-1150,9 мг/дм3; лейкоантоціани - 87,0-630,5; барвник - 186,2-428,1 мг/дм3. У групі білоягідних сортів найбагатші на фенольні речовини Салам і Мускат Пейтель, а з кольоровими ягодами лідирував Кишмиш Чорний (табл. 1).
Сортові особливості простежено за накопиченням фенолів винограду, вирощеного в однакових екологічних умовах. Так, сік ягід сорту Народний містив 295,0 мг/дм3 фенольних речовин і 103,5 мг/дм3 лейкоантоціанів, а сорту Яй ізюм рожевий на тій же площі відповідно 395,9 і 113,8 мг/дм3; у сортів Жемчуг Зала та Жемчуг Саба відповідно 379,2-107,0 мг/дм3 і 240,8-87,0 мг/дм3. У сортів Кишмиш чорний, Магарача ранній і Кардинал спостерігалися значні відмінності як за вмістом фенольних речовин, так і за кількістю барвників (428,0; 316,0; 186,2 мг/дм3 відповідно, що становило 37,2; 35,5; 26,5% від загальної кількості фенольних речовин). Концентрація барвників у сортах Кишмиш чорний та Магарача рання в 1,7 та 2,3 рази перевищувала їх значення в ягодах сорту Кардинал. Вміст рутину (вітамін Р) у групі ранніх сортів досягав 12,5-46,1 мг/дм3. Особливо багатими на нього виявилися сорти Кишмиш чорний і Рання Магарача.

Таблиця 2

Таблиця 3

У винограді середнього строку дозрівання (табл. 2) кількість фенольних речовин становила 324,0-634,5 мг/дм3, у тому числі 98,8-245,3 мг/дм3 лейкоантоціанів. Найбільша їх концентрація виявлена ​​у сорті Мускат гамбурзький. Сара і Тербаш, що ростуть на одній території, показали приблизно однакову здатність накопичувати фенольні речовини, в тому числі лейкоантоціани, але відрізнялися здатністю утворювати рутин. Самур, вирощений в одній зоні з сортом кишмишу Ag, мало відрізняючись за кількістю фенольних речовин, значно перевищував його за кількістю лейкоантоціанів і накопичував менше рутина. Сорти середнього та пізнього термінів дозрівання різко відрізнялися за вмістом цього вітаміну від ранніх сортів: вони мали вищий вміст. Так, у найбагатшому на рутин ранньому сорті Кишмиш Чорний його кількість була в 1,4 і 1,8 раза меншою, ніж у ягодах найбідніших на цей вітамін сортів Тербаш і Карабурну (середні та пізні терміни дозрівання).
Встановлено, що сорти винограду, які накопичують у ягоді велику кількість фенольних речовин, не завжди мають у ньому велику частку лейкоантоціанів. Прикладом цього є дані щодо сортів Кишмиш чорний, Магарача ранній у порівнянні з сортом Кардинал; за сортом Жемчуг Зала порівняно із сортами кишмиш Жемчуг Саба, Салам, Яй рожевий (табл. 1), а також при порівнянні сортів кишмиш Везне, Аг із сортом Галан (табл. 2). Відмічено, що білі сорти винограду, які містять велику кількість фенольних речовин, як правило, мали помірний відсоток лейкоантоціанів: найвищий відсоток останніх характерний для фенольного комплексу сорту Ріш Баба. Чорний кишмиш був лідером за вмістом барвників у ягодах червоних і чорних сортів.
Вплив едафічних і температурних факторів на формування досліджуваних компонентів вивчали на прикладі сортів Шасла біла та Молдова. Встановлено, що теплий світло-каштановий супіщаний ґрунт, порівняно з суглинистим різновидом, сприяє більш ефективному синтезу рутину та барвних речовин. Виноград, вирощений на суглинних грунтах, багатший фенольними речовинами і лейкоантоціанами.
Враховуючи індивідуальні особливості столового винограду, культивованого в Дагестані, і те, що фенольний комплекс в розрізі сортів за термінами дозрівання досліджувався вперше, був проведений порівняльний аналіз отриманих даних. Встановлено, що залежно від тривалості вегетаційного періоду та сортової ознаки забарвлення ягід фенольний комплекс істотно змінювався як за масовою концентрацією, так і за співвідношенням компонентів (табл. 3).
Виявлені відмінності закономірні. У ягодах білих сортів із збільшенням тривалості вегетаційного періоду збільшується кількість фенольних речовин, кількість лейкоантоціанів і рутина; у червоних і чорних сортах підвищується вміст рутину, а зменшується кількість фенольних речовин, концентрація лейкоантоціанів і барвників.
Сорти, які синтезують і накопичують фенольні речовини в ягідному соку в період технічної стиглості, за їх кількістю можна розділити на 4 категорії: з вмістом до 320 мг/дм3 (Перлова Саба, Вершковий, Народний, Біла Шасла, Агадай, Ріш Баба, Молдова);
в межах 320-460 мг/дм3 (Мускат Дербентський, Мускат транспортний, Жемчуг Зала, Зоревой, Мускат Пейтель, Прем’єр, Тербаш, Молдова, Салам, Яйський рожевий родзинковий, Янтарний Мускат, Ag родзинковий, Галан, Сара, Самур);
460-630 мг/дм3 (Дольчатий, Мускат південнодагестанський, Карабурну, Везне);
понад 630 мг/дм3 (Кардинал, Кишмиш чорний, Мускат гамбурзький, Магарача рання).
У соку ягід досліджуваних сортів визначали масову концентрацію циклічних амінокислот (триптофану, фенілаланіну та тирозину), що відносяться до фенольних сполук. Триптофан, фенілаланін (незамінна) і тирозин (умовно незамінна амінокислота) необхідні для життя людини. Вони здатні вступати в реакції трансамінування, дезамінування та декарбоксилювання, що дозволяє включати їх у загальний шлях катаболізму та глюконеогенезу та використовувати для синтезу багатьох біологічно активних сполук [1].
Найбільшу кількість тирозину в ранньостиглому винограді (22,0 мг/дм3) виявлено в ягодах сорту Зорева. У сортів Жемчуг Саба, Мускат бурштиновий, Шасла біла, вирощених на суглинистих та супіщаних ґрунтах, його вміст становив відповідно 0,8; 19,6; 17,0 та 16,5 мг/дм3. Фенілаланін був присутній у 10 із 14 досліджених ранніх сортів у невеликих кількостях (сліди). Проте у сортах Прем’єр його вміст становив 17,4 мг/дм3, Шасла біла – 3,4 та 10,0 мг/дм3, Кишмиш чорний – 3,2 мг/дм3, що свідчить про генетичну схильність цих сортів до накопичення в ягодах значної кількості цієї цінної амінокислоти.
У сортах винограду середнього та пізнього строків дозрівання поряд з тирозином і фенілаланіном визначено триптофан: у сортів Аг ізюм і Молдова, вирощених на суглинистому ґрунті, його кількість була більшою порівняно з іншими сортами. Здатність накопичувати амінокислоти в ягодах вважається спадково закріпленою біологічною властивістю винограду. Наші дослідження підтвердили цю думку і показали, що ґрунтово-температурний режим району вирощування винограду може впливати на сортові особливості (наприклад, змінювати кількісний вміст амінокислот). Так, найбільш помітна реакція на вплив середовища спостерігалася у сорту Молдова при утворенні триптофану та фенілаланіну. Ці амінокислоти виявилися більш лабільними, ніж тирозин. На супіщаному ґрунті з сумою активних температур 4100 °С концентрація триптофану і фенілаланіну в соку ягід сорту Молдова в 1,3 і 3,3 рази перевищувала його кількість у винограді цього ж сорту, вирощеного на суглинистому ґрунті з сумою активних температур 3800 °С.

Висновки. Виходячи з вивчення фенольного комплексу столових сортів винограду, вирощуваних в Дагестані, в кожній групі, сформованої за термінами дозрівання, можна виділити сорти, що перевершують інші сорти:
за масовою концентрацією полімерних фенольних речовин (кишмиш чорний, магарача рання; кардинал, мускат гамбурзький, мускат південнодагестанський);
за кількістю:
лейкоантоціани (кишмиш чорний, магарача ранній; кардинал, мускат гамбурзький, мускат південнодагестанський),
звичайні (Кишмиш чорний, Магарача ранній, Галан, Ізюм Аг, Везне, Мускат південнодагестанський, Молдавський і Ріш Баба),
тирозин (Перли Саба, Зоревой, Мускат Дербентський, Везне);
фенілаланін (магарача рання, кишмиш аг, галан, мускат гамбурзький, мускат дербентський і молдавський),
триптофан (Молдова, Лобчатий, Аг ізюм, Агадай, Ріш баба і Мускат транспортабельний)
та рекомендувати їх для використання в ампелотерапії, розширенні та посадці нових насаджень.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Біохімія з вправами і завданнями: Підручник/за ред. член-кореспондент РАН Е.С. Северина. М.: ГЕОТАР-Медіа, 2008.