Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биохимические особенности винограда - сорта Ркацители в зависимости от экологических факторов

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Биохимические особенности винограда - сорта Ркацители в зависимости от экологических факторов"

На правах рукописи

РГБ ОД 2 5 ДЕК 2800

МАГОМЕДОВА Елена Селимовна

БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВИНОГРАДА-СОРТА РКАЦИТЕЛИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Специальность 03.00.04 — Биохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Махачкала — 2000

Работа выполнена в отделе биотехнологии Прикаспийского института биологических ресурсов Дагестанского научного центра РАН.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

заслуженный деятель науки РФ Абрамов Ш. А.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Ведущее учреждение: Ростовский государственный ушшерснтет

Защита диссертации состоится «.¿ГО » 2000 г. в /¿г" час.

на заседании диссертационного совета К.0^3.61.08 по биологическим наукам в Дагестанском государственном университете (367025, г. Махачкала, ул. м. Гаджнева, 43а, ДГУ, Конференц-зал).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дагестанского государственного университета (367025, г. Махачкала, ул. Батырая, 1).

Гиреев Г. И.

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Магомедов М. Г.

Автореферат разослан « » 2000 г.

-7

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

пи-¿7,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Виноградное растение, являясь сложной биосистемой, развивающейся по присущим ей законам, способно максимально использовать свой биологический потенциал лишь в оптимальных условиях среды произрастания (Годельман, 1990; Pfeifer et al., 1998). Объективную информацию о степени соответствия биологических признаков сорта условиям выращивания несет химический состав йгод, уровенэ содержания и соотношение в нем ряда биологически активных соединений (БАС), отражающих биохимические особенности и степень ценности винограда. Именно поэтому выявление закономерностей их формирования и накопления в плодах под влиянием условий произрастания является весьма важным и необходимым. Няу.ные изыскания, проводимые в рамках подобных исследований, представляют существенный интерес в плане фундаментальных работ, связанных с проблемой метаболизма виноградного растения и его регуляцией. Учет их основных положений позволяет поднять на определенный уровень подход к решению важных задач, направленных на выяснение оптимальных параметров среды произрастания этого вида, при которых наблюдается наибольшая степень его «благополучия». Данная проблема не может решаться без изучения реакции растения на изменчивость экологических факторов, выявляемой по определению важнейших компонентов состава его плодов.

В настоящее время имеются сведения о влиянии среды произрастания на содержание отдельных БАС в ягодах винограда (Унгурян, 1979; Громаковский и др., 1986; Абрамов и др., 1996; 1999; 2000; Даудова и др., 1999; Магадова, 1999). При этом данные о содержании их комплекса, характеризующего и обусловливающего специфические особенности растения в зависимости от условии культивирования, ограничены (Арасимович и др., 1975). В связи с этим возрастает значение биохимических исследований, предусматривающих системный подход к выяснению причинно-следственных связей между основными экологическими факторами, формированием и накоплением в ягодах винограда веществ, играющих

доминирующую роль в его метаболизме, сложении вкусовых, диетических и целебных свойств, что представляет большой научный и практический интерес.

Цель работы. Выявление биохимических особенностей винограда сорта Ркацители в зависимости от экологических факторов среды произрастания на основе сравнительного изучения важнейших компонентов состава ягод. Исходя из этого, были поставлены следующие задачи:

1. изучить количественный и качественный состав углеводов, фенольных и азотистых соединений, витаминов и минеральных веществ винограда, произрастающего в различных условиях среды;

2. выявить связь между биохимическими особенностями исследуемого сорта, формируемыми под влиянием различных условий произрастания, и качеством продуктов его переработки;

3. исследовать элементный состав супесчаной и суглинистой почвы и дать их сопоставительную характеристику в свете влияния на виноградное растение и биохимический статус его плодов.

Научная новизна. Получень! новые данные об изменчивости некоторых показателей углеводного, азотного обмена, фенольных, минеральных веществ и витаминов винограда, отражающих направленность и интенсивность протекающих в растении биохимических процессов, в зависимости от совокупного влияния важнейших для его развития экологических факторов: суммы активных температур (CAT) и свойств почвы:

Впервые показана зависимость уровня содержания в ягодах биофлавоноидов — лейкоантоцианов и микроэлемента -кобальта от величины CAT микрорайона произрастания.

Зафиксирована реакция виноградного растения на нехарактерное для условий его выращивания сравнительно высокое

термическое воздействие.

Выдвинуто предположение о специфическом характере распределения минеральных элементов в системе супесчаная почва - ягода, обусловленном главным образом теплофизиче-скими свойствами основного компонента этой почвы - двуокиси кремния, что положительно влияет на биологическую ценность винограда

Теоретическая и практическая шачнмость. Проведенные биохимические исследования винограда, способствующие выявлению закономерностей синтеза важнейших компонентов химического состава ягод в зависимости от влияния на растение экологических факторов, представляют значительный интерес для выяснения внутренней организации жизненных процессов, лежащих в основе механизмов адаптации виноградного растения к изменяющимся условиям среды, что в целом дополняет фундаментальные основы его биологии и расширяет сведения об адаптивных способностях этого вида.

Полученные результаты представляют значительный интерес для широкого круга ученых, ведущих исследования в области биохимии винограда и продуктов его переработки. Они несут объективную информацию о специфике поведения виноградного растения в определенных почвенно-климати-ческих условиях и позволяют прогнозировать егг» в экологических ситуациях, приближенных к изучае»'^^; способствуют повышению эффективности виноградо-винодельческой отрасли, формируют экологическую культуру; предусматривают эффективное интегрирование природных биологических ресурсов и имеющихся экологических ситуаций.

Результаты исследований явились составной частью научного обоснования проекта по созданию в микрорайоне, прилегающем к бархану Сарыкум, специализированного предприятия по производству десертных и ликерных вин из выращиваемого здесь высококачественного винограда. Данный проект одобрен Правительством Республики Дагестан, Российской Федерации (Постановление Правительства Российской Федерации от 12.08.1998 г. Приложение, п. 110). Его реализация позволит рационально использовать природные ресурсы и производить конкурентоспособную продукцию, аналогов которой нет в России и Европе. Ожидаемый экономический эффект обеспечит поступление в Республику Дагестан значительных валютных средств, способствующих решению ряда социально-экономических проблем.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на:

Научно-практических конференциях: «Проблемы сельскохозяйственной экологии» (Махачкала, 1997 г.), «Проблемы

й

экологии и технологии пищевых производств», (Махачкала, 1997 г.);

Всероссийской конференции, посвященной 25-летию Прикаспийского института биологических ресурсов ДНЦ РАН (Махачкала, 1999);

XV Научно-практической конференции по ¡охране природы Дагестана (Махачкала 1999 г.).

Международной научной конференции, посвященной 275-летию РАН и 50-летию ДНЦ (Махачкала 1999 г.).

Диссертационная работа обсуждалась на коллоквиуме отдела биотехнологии Прикаспийского института биологических ресурсов ДНЦ РАН (Махачкала, 2000 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, 1 статья находится в печати.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 134 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, объектов и методов исследований, результатов исследований и их обсуждения, выводов, списка литературы. Диссертация иллюстрирована 15 таблицами, В рисунками. Список литературы включает 259 работ отечественных и зарубежных авторов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты изучения степени изменчивости важнейших показателей углеводного и азотистого обменов, составляющих минерального, фенольного и

-витаминного комплексов винограда _в .зависимости

от значений основных параметров среды его произрастания: тепло- и влагообеспеченности, физико-механических свойств почвы. .

2. Сведения о реакции сорта на повышенное термическое воздействие.

3. Данные о специфике распределения минеральных элементов в системе ягода-почва в зависимости от физико-механических свойств супесчаной и суглинистой разновидностей почвы.

4. Данные о связи биохимических особенностей сорта, обусловленных влиянием экологических факторов, с качеством продуктов его переработки.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектом исследования выбран широко распространенный в России и в Дагестане ценный, универсальный сорт Ркацители, культивируемый в двух микрорайонах, отличающихся наиболее важными для развития виноградного растения экологическими факторами: суммой активных температур (CAT) и свойствами почвы. Первый микрорайон (I) расположен в окрестности одного из замечательных памятников природы -бархана Сарыкум, представленного песчаной грядой, сложенной из мелкого и среднезернистого кварцевого песка, высотой 260-265 м и площадью 576 га, вершина которого постоянно меняется под действием ветров. Своими уникальными параметрами: образованием, расположением, происхождением Сарыкум напоминает осколок знойна пустынь Центральной Азии (Майоров, 1927,' 1959; Абачев, 1995). Летом на поверхности бархана температура нередко достигает +85°С, а среднегодовая +14,8°С, что в сочетании с малым количеством осадков (366 мм в год) (Аджиева; Магомедова, 1997) приближает его к условиям более суровых пустынь, описанных Хёфлингом (1986).

Исследуемый сорт произрастает в прилегающей к бархану жаркой долине, на супесчаной почве, содержащей около 90% кремнезема, при CAT - 4100°С, складывающейся под воздействием педчаной горы и этих почв, являющихся в летнее время мощными аккумуляторами тепла (Крылатов, 1960; Аджиев, 1979).

Второй микрорайон (II), несмотря на географическую близость с первым (12 км от него), характеризуется сравнительно холодной суглинистой почвой и CAT, наблюдаемой во всей климатической зоне и достигающей в среднем 3700-3750°С. Количеством осадков условия произрастания винограда не отличались.

При исследовании использовали методы анализа, основанные на принципах:

— хроматографии - свободные аминокислоты, аминокислотный анализатор «ААА-881»(Чехословакия);

— пламенной фотометрии - макроэлементы, спектрофотометр «Flapno - 4» (Германия);

— атомной абсорбции - микроэлементы, атомно-абсорбционный спектрофотометр "Hitachi - 208" (Япония);

— титрометрии - массовая концентрация Сахаров, в т.ч. глюкозы, фруктозы; титруемые кислоты, фе-нольные вещества в сумме, общий азот, в т.ч. амин-ный, сульфитная кислота, редуктоны, аскорбиновая кислота, альдегиды, летучие кислоты;

— колориметрии - рутин, белок, лейкоантоцианы (ФЭК- 59М);

— потенциометрии - pH, OB - потенциал с применением рН-метра, ОР-205/1 (Венгрия) и стеклянного редоксиметрического электрода ОР-7181;

— спектральной люминесценции - для качественной характеристики продуктов переработки винограда. Указанные методы описаны в специальной литературе (Агабальянц, 1972; Трофимченко, 1979; Методы ТХ и МБК в виноделии, 1980; Ермаков, 1987) и соответствующих ГОСТах.

Значения CAT и количества осадков, выпавших за период вегетации в климатической зоне, где расположены указанные микрорайоны, предоставлены Дагестанским центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

Показатели величины CAT в микрозоне, прилегающей к бархану Сарыкум, приняты с учетом характерного их превышения в среднем на 325цС.

Полученные в процессе работы ци ф ров ыё показател и б-рабатывали методом математической статистики при степени надежности а — 0,95 (Справочник химика-аналитика, 1976). Расчеты выполнялись на персональном компьютере JCM PC Pentium-166 с использованием стандартного пакета для технических расчетов Matchad 7,0 (профессиональная версия) (Очков, 1998).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 1. Изучение количественного и качественного состава углеводов

Углеводы винограда, представленные в основном растворимыми сахарами - глюкозой и фруктозой, являются важнейшей биохимической характеристикой сорта, отражающей его реакцию на изменчивость параметров среды произрастания. Уровень их содержания в ягодах дает представление как о самом сорте, так и о тех условиях, в которых происходит его созревание (Унгурян, 1960).

Результаты наших исследований показали, что синтез этих компонентов в ягодах винограда тесно связан с экологическими факторами. Так, массовая конденсация Сахаров в винограде, культивируемом в условиях микрорайона I, характеризуемого сравнительно высокой САТ и супесчаной почвой, колебалась в пределах 22,3-26,6 г/100 см3 и была выше, чем в микрорайоне II, где она составляла 17,0-20,3 г/100 см3 (рис.1).

I 3686 3970 4432 4118 4484

II 3361 3645 4107 3793 4159 CAT. Г

Рис. 1. Массовая концентрация Сахаров □ —микрорайо;; I; Ш —микрорайон II

Отмечено влияние среды произрастания не только на общий уровень содержания Сахаров, но и на соотношение их отдельных форм. В ягодах винограда, произрастающего в микрорайоне I, превалировала фруктоза (р'ис. 2), а показатель отношения глюкозы к фруктозе колебался по годам в пределах 0,84-0,92. В винограде из микрорайона II эти формы Сахаров содержались примерно в равных количествах, а показатель их отношений варьировал от 0,97-1,03.

Рис. 2. Массовая концентрация моносахаридов в винограде: D- глюкоза; EI-фруктоза

Метеоусловия 1994 и 199S годов, характеризующиеся одинаковым количеством осадков и разной величиной. CAT,. позволили наблюдать влияние последней на уровень накопления Сахаров. В условиях более теплообеспеченного 1998 года в обоих микрорайонах отмечалась повышенная их концентрация. Данные этик же лет,свидетельствуют о том, что наряду с термическим фактором в формировании углеводов в ягодах значительную роль играют свойства почвы. Так, массовая концентрация Сахаров в винограде, произрастающем на супесчаной почве мнкрозоны, прилегающей к бархану Сарыкум и содержащей около 90% кремнезема, даже при сравнительно невысокой CAT - 3970°С была на 5,3 г/100 см3 выше, чем в образце, выращенном на суглинистой почве, при максимальной CAT, достигающей 4159°С (табл. 1).

При изучении фенолосинтезирующей способности сорта Ркацители определяли сумму фенольных веществ (СФВ) в соке ягод, в том числе лейкоантоцианы - биофлавоноиды, обладающие высокой Р-витаминной активностью и составляющие наибольший удельный вес в общей массе этой важной группы соединений. В результате исследования обнаружена склонность сорта к большему накоплению фенольных веществ в ягодах при его культивировании в условиях микрорайона II, где их сумма в среднем за годы исследований составляла 565,3 мг/дм , в то время как в I микрорайоне - 521,5 мг/дм3. При этом количество лейкоантоцианов всегда превалировало в образце из первого микрорайона и в среднем за годы исследований составило 359,6 мг/дм3. Уровень содержания их в образце сравнения достигал 320,1 мг/дм3. Обнаружена связь между концентрацией фенольных соединений и влиянием метеоусловий года. Отмечено, что их накопление в ягодах в большей степени зависит от количества выпадающих за период вегетации осадков, о чем свидетельствуют данные, полученные в 1996 и 1999 годы (табл. 5).

Таблица 5

Фепольпые вещества винограда в -зависимости от условий произрастания

Годи исследований

Показатели 1996 1998 1999

Микрорайон; САТ, °С; количество осадков, мм

I 411Я 11 3793 1 4484 И 4159 I 4107 и 3782

190 166 324

СФВ в со кг ягод, мг/дм* 552,0 ± 8,2 683,3 ± 7,7 6X8,5 ± 6,9 634,5 ± 7,1 324,0 ± 4.7 378,0 ± 4,4

в том числс лейкоатоциани 374,8 ± 2,9 341,6± 1.6 496,0 ± 0,9 462,7 ± 208,0 ± 2.1 156,0 ± 3,3

сп СФВ 67,9 50.0 72,0 72,9 64,2 41,3

Значительное уменьшение в них СФВ, в том числе фракции лейкоантоцианов наблюдали в 1999 году, метеЬусловия которого при практически одинаковых для этих лет активных температурах отличались почти в 2 раза большим количеством осадков. Прямая зависимость наблюдается между концентрацией лейкоантоцианов в ягодах винограда и величиной CAT микрорайонов его произрастания.

Результаты наших исследований согласуются с известными данными о способности винограда накапливать больше фе-нольных соединений на суглинистой почве (Сахарова, 1975) и со сведениями о доминирующем влиянии на уровень их содержания количества осадков (Короткевич, 1950; Кондо, Звездина, 1953).

4. Исследование витаминов

Важнейшей составной частью виноградных ягод, обусловливающей ход отдельных окислительно-

восстановительных процессов и каталитических функций, являются витамины - группа биологически активных соединений (БАС), относящихся к незаменимым факторам питания. Из комплекса витаминов, содержащихся в винограде, с точки зрения суточной потребности в них человека представляет интерес рутин (витамин Р) и аскорбиновая кислота (витамин С). Проведенные исследования показали, что концентрация витамина Р, по содержанию которого виноград занимает одно из первых мест среди плодов, была постоянно выше в образце, культивируемом в условиях микрорайона I (рис.З)~Сопоставляя эти результаты с данными, характеризующими состав фенольных веществ, можно видеть, что виноград, обогащенный лейко-антоцианами, содержит больше рутина. Надо полагать, что природные условия первого микрорайона более благоприятны для синтеза в сорте Ркацители Р-витаминоактивных соединений, сравнительно повышенное содержание которых выгодно отличает его от образца, выращиваемого в микрорайоне II.

19Э4 1995 1997 1998 1999 «*>ы

Рис. 3. Массовая концентрация рутина в винограде: 1 — в микрорайоне I; 2 — в микрорайоне II

Естественным синергистом витамина Р является аскорбиновая кислота, роль которой в биологических системах связана с антиокислительными функциями и состоит в защите тканей от вредного воздействия продуктов окисления, служит «ловушкой» для оксирадикалов (НапБЬ, 1990; АпигасШа, 1991).

Характеризуя исследуемый нами сорт по содержанию в нем витамина С, следует отметить тенденцию большего накопления его в винограде из менее теплообеспеченного микрорайона. Эти данные согласуются с общей для многих растений, выращенных в северных районах, склонностью накапливать больше аскорбиновой кислоты, чем эти же виды, возделываемые на юге (Плешков, 1980). При этом следует отметить, что определенной зависимости между уровнем содержания изучаемых витаминов и влиянием метеоусловий года не наблюдается.

" S. Исследование минеральных элементов

Минеральные элементы винограда, многие из которых входят в состав БАС, играют важную роль в его метаболизме. Исследование способности сорта Ркацители аккумулировать их в ягодах позволило выявить особенности его поведения в неодинаковых почвенно-климатических условиях. Обнаружено, что исследуемый сорт, произрастая в микрорайоне экосистемы бархана Сарыкум, формирует ягоду с повышенным содержанием минеральных элементов (табл. 6).

Элементный состав винограда (средние данные за 3 года)

Таблица б

Элементы Массовая концентрация, мг/дм'

Микрорайон I Микрорайон 11

Макро-

Калий 801,6 600,0

Натрий 70,3 53,6

Кальций 65,8 58,1

Магний 26,3 14,7

Сумма 964,0 726,4

Микро-

Железо 1,025 0,849

Медь 0,013 0,015

Цинк 0,016 0,023

Марганец 0,033 0,032

Кобальт 0,081 0,064

Никель 0,052 0,043

Свинец 0,078 0,062

Литий 0,124 0,066

Сумма 1,422 1,154

Варьирование их количеств по годам в обоих микрорай-

miiv лпт1 ncyt^aг»т Л*i1, ,» tarn л /»ТЧЛЛт» «плч^гтткт л . ................................... —

илал vutiM^i \sjil>\j i uj^i \j i/u/uu puwiumu v im/iwjwjuoruiraH 1

да. Выявлено, что существенное влияние на уровень содержания минеральных элементов в ягодах оказывает теплообеспе-ченность микрорайона. Обнаружен факт значительного по--вышения-суммарного—содержания-макроэлементов-за—счет— калия и уменьшения общего количества микроэлементов, обусловленного снижением концентрации железа и отсутствием свинца в условиях самого жаркого, 1998 года, при CAT, нехарактерной для условий произрастания сорта в обоих микрорайонах. Обнаружено, что в прямой зависимости от величины суммы активных температур находится лишь содержание в ягодах микроэлемента кобальта.

Изучение элементного состава почв, выступающих в качестве основных факторов среды роста винограда и в значительной мере определяющих его минеральный комплекс, показало, что суглинистая почва в целом богаче макро- и мик-

рокомпонентами, чем супесчаная (табл. 7). В ней значительно больше макроэлементов - Кальция и магния, микроэлементов - цинка и марганца, несколько выше содержание натрия, меди, кобальта, никеля и свинца. Исключение составляют калий и литий, концентрация которых сравнительно выше в супесчаной почве.

Следует отметить, что характерное для всех типов почв уменьшение валового содержания меди, марганца, кобальта и цинка по мере перехода от суглинистых почв к супесчаным наблюдается и в наших исследованиях.

Таблица 7

Элементный состав почв

Элементы Супесчаная (около 90% кремнезема) Суглинистая

Макро-, г/кг

Калии 2,10 1,80

Натрий 0,57 0,65

Кальций 0,33 2,25

Магний 2,06 3,83

Сумма 5,26 8,53

Микро-, мг/кг

Медь 50,50 51,25

Цинк 37,50 53,50

Марганец 290,00 500,00

Кобальт 10,00 11,25

Никель 31,00 32,00

Свинец 39,00 41,25

Литий 12,50 11,50

Сумма 470,50 700,75

Сопоставительный анализ результатов исследования элементного состава растительных и почвенных образцов впервые позволил выявить способность сорта в целом интенсивнее аккумулировать в ягодах компоненты минерального комплекса на сравнительно обедненной большинством из них супесчаной почве. По-видимому, это связано со специфическими особенностями данной почвы, обусловленными главным образом свойствами их основного компонента - кремне-

зема, который действует на растение как механическая среда, химически и биологически активный компонент (Ермолаев, 1990).

Выдвинуто предположение, что ввиду низкой теплопроводности воздуха, содержащегося в поровом пространстве супесчаной почвы и высокой теплопроводности кварца она быстро прогревается и хорошо сохраняет тепло, положительно влияющее на биохимические почвенные процессы, поглощение корнями питательных веществ из почвенного раствора, их передвижение в растение и аккумуляцию в ягодах.

6. Исследование продуктов переработки винограда и их оргаполептическая характеристика

Результаты физико-химического исследования и органо-лептическая характеристика продуктов переработки винограда показали, что один и тот же сорт, выращенный в различных условиях среды, дает резко отличающуюся по качеству продукцию (табл. 8).

Таблица 8

Зависимость качества продуктов переработки винограда от условий его произрастания

Место Произрастания Тип вина Органолегтгаческая характеристика Оценка балл*

Микрорайон I Натуральное (сухое) Соломенного цвета, полное, гармоничное, с цветочно-фруктовыми тонами в аромате. 9,0

Микрорайон П п Светло-соломенного цвета, в аромате легкий окисленный тон. 8,7

Микрорайон I Специальное (десертное) Золотистого цвета, полное, бархатистое, аромат сложный, с медово-изюмными тонами. 9,5

Микрорайон П и Золотистого цвета, гармоничное, чистое, характерный доя сорта букет, в аромате плодовые тона. 8,8

* Оценка качества продукции дана по 10-балльной системе

Выявлено, что экологические условия микрорайона бархана Сарыкум в большей мере способствуют проявлению сортом Ркацители биохимических особенностей и ценных свойств, необходимых при производстве натуральных и особенно специальных вин. Так, полученные из данного сырья опытные образцы натуральных вин характеризовались полнотой и гармоничностью вкуса, тонкостью букета, высокой стабильностью при хранении и отсутствием тонов окисленности, присущих образцам сравнения. Повышенное содержание в них свободных аминокислот, в том числе незаменимых, усиливающих их биологическую ценность, также сыграло определенную роль в формировании органолептических достоинств натуральных вин, выработанных из винограда микрорайона I.

Еще большая разница была обнаружена при сопоставлении показателей, характеризующих химический состав и ор-ганолептические свойства специальных вин. Образцы, полученные из винограда, выращиваемого в уникальных природных условиях микрозоны, прилегающей к песчаному массиву, отличались повышенным содержанием азотистых, феноль-ных, минеральных веществ, которые наряду с углеводами определили оригинальную гармонию вкуса и яркого, весьма ин-

тересного аромата. При этом отмечено, что определяющим фактором, обусловливающим возможность получения в данном микрорайоне высококачественных вин специального направления, является способность сорта к интенсивному синтезу Сахаров, особенно фруктозы.

Рис. Спектры люмш!есци-|Щ11И специальных вин:

1 — микрорайон I;

2 — микрорайон 11

45*» ЯЛ 550 НА V и ч

| I I I I 1 I I I I | I II I | II II |

Люминесцентное исследование продуктов переработки винограда, иногда применяемое в пищевой промышленности для оценки качества сырья, показало, что спектры люминесценции

(СЛ) как натуральных, так и специальных вин состоят из одной полосы излучения (рис. 4), что, возможно, объясняется идентичностью их качественного состава. Между тем, выявлена разница в интенсивности свечения изучаемых образцов, что, по-видимому, объясняется неодинаковым соотношением отдельных компонентов химического состава.

Оказалось, что высококачественной винодельческой продукции, полученной из винограда первого микрорайона, соответствует большая величина интенсивности свечения, что, по-видимому, объясняется повышенным содержанием в нем отдельных БАС, на способности к свечению которых основан люминесцентный метод анализа. Полученные данные позволяют высказать мнение о возможной связи между качеством продуктов переработки' винограда и индивидуальными люминесцентными свойствами, обусловленными составом и соотношением отдельных биологически активных компонентов.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что синтезу и накоплению в ягодах винограда сорта Ркацители моносахаридов - глюкозы и фруктозы, биофлавоноидов-лейкоантоцианов и рутина; свободных аминокислот - аланина, аргинина, аспартата, валина, изолейцина, лейцина, про-лина и треонина; элементов минерального комплекса - К, Ыа, Ре, Со, N1, У - способствует супесчаная почва, содержащая около 90% кремнезема, в сочетании с суммой активных температур и количеством осадков за период вегетации, в среднем составляющих 4 Ю0°С и 250 мм.

2. Формированию ягоды с повышенным содержанием белка благоприятствует комплекс : - суглинистая почва, сумма активных температур около 3700°С и количество осадков - 250 мм . В этих условиях отмечена тенденция к повышенному накоплению в винограде общего количества фенольных веществ и аскорбиновой кислоты. ,

3. Обнаружено, что уровень содержания биофлавоноидов - лейкоантоцианов и микроэлемента кобальта в ягодах винограда находится в прямой зависимости от величины суммы активных температур микрорайона произрастания.

4. Впервые зафиксировано значительное возрастание пролина на фоне снижения общего количества свободных аминокислот в ягодах винограда при воздействии суммы активных температур, существенно превышающей среднюю величину, характерную для микрозоны его выращивания.

5. Научно обоснована способность сорта Ркацители более интенсивно аккумулировать минеральные

элементы на супесчаной почве, обедненной по сравнению с суглинистой большинством из них, что главным образом объясняется механическим составом и теплопроводностью основного компонента -кремнезема.

6. Установлено, что между биохимическими особенностями винограда, обусловленными условиями среды произрастания, органолептическими и люминесцентными свойствами продуктов его переработки существует тесная; связь. Получению высококачественной продукции из сорта Ркацители способствуют условия микроз'оны, прилегающей к бархану Сарыкум, где под е?о влиянием для растения создается "экологический комфорт".

7. Результаты исследований явились составной частью научного обоснования проекта создания в данном микрорайоне специализированного предприятия по производству уникальных десертных и ликерных вин.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Абрамов Ш.А., Магомедова Е.С., Султанова ЕЛО. и др. Технологические особенности сорта Ркацители в Дагестане// Виноград и вино России. 1996 №3. С. 15-18.

2. Абрамов Ш.А., Магомедова Е.С., Султанова Е.Ю. и др. Пустыня Сарыкум и технологические особенности винограда// Аридные экосистемы. 1996. Т.2. №4. С.99-105.

3. Магомедова Е.С., Султанова Е.Ю., Магомедов Г.Г. Состав и качество сухих виноматериалов в зависимости от условий выращивания сорта Ркацители // Виноград и вино России. 1997. №1. С.9.

4. Магомедова Е.С., Султанова Е.Ю., Магомедов Г.Г. Технологические особенности сорта Ркацители в зависимости от условий его выращивания // Материалы конференции «Проблемы сельскохозяйственной экологии». Махачкала, 1997. С. 111-112.

5. Магомедова Е.С. Содержание углеводов в винограде сорта Ркацители в зависимости от условий его выращивания // Тезисы конференции «Проблемы экологии и технологии пищевых производств». Махачкала, 1997. С.22-23.

6. Магомедова Е.С., Маммаев А.Т. Люминесцентная характеристика вин из сорта Ркацители II Виноград и вино России. 1998. №1. С. 12-13.

7. Абрамов Ш.А., Магомедова Е.С., Султанова Е.Ю. и др. Влияние экологических факторов на технологические особенности винограда // Материалы Всероссийской конф., посвященной 25-летню ПИБР ДНЦ РАН. Махачкала, 1999. С.238-242.

8. Власова O.K., Магомедова Е.С., Магомедов Г.Г. Корреляция сахаристости винограда и некоторых увологиче-ских показателей // Материалы XV НПК по охране природы Дагестана. Махачкала, 1999. С.164-165.

9. Магомедова Е С.. Абрамов Ш.А. Углеводы и минеральные вещества винограда в зависимости от экологических факторов И Тез докл. междунар. науч. конф., посвя-

щенной 275-летию РАН и 50-летию ДНЦ РАН (Естественные науки). Махачкала, 1999. С.230-231.

10. Абрамов Ш.А., Магомедова Е.С. Углеводы и минеральные вещества винограда в условиях экосистемы бархана Сарыкум // Виноград и вино России. 2000. №1. С.7-9.

11. Магомедова Е.С., Бахмулаева З.К. Фенольные вещества и витамины винограда в зависимости от экологических факторов // Виноград и вино России.2000. №2. С. 14-)5.