Биология развития и особенности биохимического состава сортов амаранта (Amaranthus L.) в Центрально-Черноземном регионе России

Гульшина, Валерия Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Биология развития и особенности биохимического состава сортов амаранта (Amaranthus L.) в Центрально-Черноземном регионе России
ВАК РФ 06.01.13, Лекарственные и эфирно-масличные культуры

Автореферат диссертации по теме "Биология развития и особенности биохимического состава сортов амаранта (Amaranthus L.) в Центрально-Черноземном регионе России"

На правах рукописи

Гульшина Валерия Александровна

БИОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ И ОСОБЕННОСТИ БИОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА СОРТОВ АМАРАНТА (АМАЯАМТНт Ь.) В ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОМ РЕГИОНЕ РОССИИ

06.01.13. - Лекарственные и эфирно-масличные культуры

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

О 4 АВГ 2000

Москва 2008

003445943

Диссертационная работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Мичуринском государственном педагогическом институте» и на научно-экспериментальной базе ООО Концерна «Отечественные инновационные технологии» (г. Жердевка

Тамбовской обл.)

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук

кандидат сельскохозяйственных наук

Зеленков Валерий Николаевич ГУ ВИЛАР РАСХН

Поляков Алексей Васильевич ГУ ВНИИО РАСХН

Конон Нина Трофимовна

ГУ ВИЛАР РАСХН

Ведущая организация:

Российский государственный аграрный университет - МСХА им К.А Тимирязева

Защита состоится <Ц_ сентября 2008 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 006 070 01 при Всероссийском НИИ лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР) РАСХН по адресу 117216, г. Москва, ул. Грина, 7

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ВНИИ лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР) РАСХН по адресу 117216, г Москва, ул Грина, 7.

Автореферат разослан «

Ученый секретарь диссертационного совета Д 006 070 01 доктор фармацевтических наук •Р

*//. а/^^Г^—" А.И. Громакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследований.

Актуальность работ по изучению нетрадиционного лекарственного растительного сырья вызвана интенсивным развитием одного из направлений современной науки - химии возобновляемого растительного сырья. Такое внимание к биологически активным веществам (БАВ) растительного происхождения обусловлено увеличением числа случаев непереносимости синтетических лекарственных препаратов и антибиотиков, возникновением побочных явлений при их применении Перспективным видом растительного сырья для производства фитопрепаратов является амарант (Amaranthus L )

Амарант относится к числу растений, издавна применяющихся в народной медицине и обладающих широким спектром вторичных метаболитов и веществ, проявляющих фармакологические свойства. Амарант включен в список растений фармакопеи США Действующими веществами амаранта как лекарственного растения являются фенольные соединения, в том числе антиоксиданты (витамины В, С и а-токоферол), флавоноиды (кверцетин, трефолин и рутин), гликозиды (алкалоиды - амарантин и бетанин), сапонины, витамины, антидиуретические вещества, летучие вещества, обладающие аллелопатическими свойствами и пектины, обладающие детоксицирующими, радиопротекторными, антибактериальным свойствами (Kim, Lee, 1988; Коненков и др, 1998; Кадошников и др, 2001) Масло из семян амаранта, содержащее сквален обладает противоожоговым, ранозаживляющим действием и успешно используется в клинике детских болезней

Учитывая, что амарант является не только ценным лекарственным и пищевым растением, но и отличается высокой биологической продуктивностью, что может обеспечить сборы большого объема лекарственного сырья, становится актуальным создание сырьевой базы в Центрально-Черноземном регионе и изучение особенностей накопления физиологически активных веществ

Цели и задачи исследования.

Целью настоящей работы является изучение биологии развития Amaranthus L. и особенностей накопления биологически активных веществ в листьях и семенах разных сортов растений в Центрально-Черноземном регионе

Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи

1 Исследовать ритмы сезонного развития сортов амаранта Шунтук, Кармин, Харьковский, Рушничек, Кремовый ранний, Жайвир, Ультра, Эльбрус и их урожайность в условиях экспериментальных делянок и дать оценку качества полученных семян

2. Определить содержание белка, аскорбиновой кислоты, флавоноидов, пектина, антиоксидантных веществ, макро- и микроэлементов в листьях вегетирующих растений

3. Исследовать закономерности содержания в листьях амаранта при вегетации для разных сортов антиоксидантных веществ и флавоноидов, кальция и водорастворимых пектинов.

4. Определить содержание сухих веществ, флавоноидов и суммарное содержание антиоксидантных веществ в водных и водно-спиртовых экстрактах на основе сушеных листьев амаранта 5 Охарактеризовать методом спектрофотометрии водные и 40%-ные

водно-спиртовые экстракты из листьев разных сортов амаранта. 6. Провести исследование по отработке рецептуры чая черного и зеленого байхового купажированных сушеными листьями амаранта

Научная новизна полученных результатов.

Впервые в условиях Центрального Черноземья изучены овощные и зерновые сорта амаранта по биологии развития, биохимическому составу, антиоксидантной активности и хозяйственно - ценным признакам в аспектах оценки перспективности как лекарственного сырья

Проведена антиоксидантная оценка листьев разных сортов амаранта в динамике развития растений Показана сортоспецифичность самих растений и их водных и водно-спиртовых экстрактов по содержанию биологически активных веществ. Впервые проведена оценка антиоксидантной активности водорастворимых пектинов Amaranthus L

Практическая значимость работы.

По данным проведенных исследований показана перспективность выращивания в ЦЧР России амаранта в качестве источника сырья для фармацевтической промышленности и производства функциональных продуктов питания

На основе изучения биологических особенностей амаранта показана возможность выращивания исследуемых сортов для получения стабильного урожая с максимально высоким содержанием антиоксидантных веществ, кальция, аскорбиновой кислоты, пектинов и флавоноидов для получения функциональных продуктов питания и биологически-активных добавок

На основе проведенных исследований разработаны ТУ на фиточаи, купажированные высушенными листьями амаранта (ТУ 9191-006-44538054— 07).

Апробация работы.

Результаты исследований по теме диссертации были доложены на 1(1Х) Международной Конференции Молодых Ботаников (Санкт-Петербург 2006); VII и VIII Международных симпозиумах «Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования» (Белгород 2006, Мичуринск 2008), VI Международной научно-практической конференции. «Топинамбур и другие инулинсодержащие растения - проблемы возделывания и использования» (Тверь 2006); IV и V Всероссийских научных конференциях «Химия и технология растительных веществ» (Сыктывкар 2006, Уфа 2008), Научно-практической конференции «Российский пектин1 история, настоящее, перспективы» (Воронеж 2006), VII Всероссийской конференция молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» (Казань 2006), П международной научно-практической конференции «Биоэлементы» (Белгород 2006); VI Международной конференции «Фитотерапия, биологически активные вещества естественного происхождения в современной

медицине» (Черноголовка 2006); VIII и IX Международных конференциях молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии и биотехнологии» (Казань 2007, Казань, 2008), IV Российской научно-практической конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов» (Москва 2007)

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 20 научных работ, из них 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 2 в сборниках научных трудов, 10 в материалах конференций, 6 тезисов докладов

Основные положения, выносимые на защиту.

1 Биологические особенности выращивания амаранта сортов Шунтук, Кармин, Харьковский, Рушничек, Кремовый ранний, Жайвир, Ультра и Эльбрус в условиях Тамбовской области

2 Химический состав листьев и семян амаранта содержание белка, антиоксидантов и флавоноидов, макро- и микроэлементов, водорастворимых пектинов, витамина С

3 Химический состав водных и водно-спиртовых экстрактов листьев амаранта содержание сухих веществ, антиоксидантов и флавоноидов

4 Нормативно-технические требования к качеству чая черного и зеленого байхового, купажированного сушеными листьями амаранта

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа изложена на 140 страницах машинописного текста, содержит 16 таблиц, 32 рисунка Работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, главы экспериментальных исследований, выводов, приложения Список использованной литературы включает 180 источников, в том числе 25 иностранных

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Объекты, материалы и методы исследования.

Объектами исследований служили растения восьми сортов амаранта отечественной и зарубежной селекции, из которых семь сортов относятся к виду Amaranthus caudatus L (Шунтук, Кармин, Харьковский, Рушничек, Кремовый ранний, Жайвир, Эльбрус) и один к виду Amaranthus hybridus L (Ультра)

Полевые эксперименты проводились в 2004, 2006, 2007 гг на экспериментальных делянках концерна ООО "ОИТ" города Жердевка Тамбовской области

Сравнение метеорологических условий в период проведения опытов показало, что для роста и развития растений наиболее благоприятными были 2004 и 2006 гг, а 2007 год был экстремальным для растений - сочетание высоких температур на фоне засухи в период прорастания семян (май-июнь) и в период активного роста снизили урожайность растений и затянули прорастание семян на месяц В дальнейшем погодные условия 2007 года в течение периода

вегетации способствовали нормальному развитию растений и созреванию семян

Семена амаранта высевали вручную при глубине заделки 1,5-2,0 см во второй декаде мая, ширина междурядий 25 см, расстояние в ряду после прореживания 15 см Норма высева семян составила 0,02 г/м2 (или 0,2 кг/га) После посева почву прикатывали Площадь каждой учетной делянки в открытом грунте составляла 5 м2, при 4-х кратной повторности Общая площадь опытного участка 0,068 га

Фенологические наблюдения, морфологические учеты и промеры проводились в соответствии с методическими указаниями по изучению зеленных культур, разработанных в ВИРе (1987) и по методике И М Бейдемана (1960). По мере наступления основных фенологических фаз производили биометрические исследования на 10 модельных растениях через каждые 10 дней Во время биометрических измерений отбирали образцы для определения содержания биологически активных веществ в сырье

Учет урожайности зеленой массы амаранта проводили в фазу начала бутонизации (техническая спелость) и в фазу восковой спелости семян. Работы по определению качества семян амаранта проводили в соответствии с принятыми методиками, всхожесть и энергию прорастания семян проводили в соответствии с ГОСТ 12038-84 и ОСТ 10077-95 (Вавилов и др, 1983) Также, качество семян амаранта анализировали методом рентгенографии согласно методическим рекомендациям (Архипов MB и др , 2005).

Количественное определение кальция проводили в лаборатории концерна ООО "Отечественные инновационные технологии" в соответствии с ТУ 937600244538054-01 (амарант сушеный).

Определение золы проводили по ГФ XI изд, вып 2, С 17 Содержание макро- и микроэлементов в пробах определяли методом атомно-адсорбционной спектрометрии (ГОСТ 30178, 1996) в аналитической лаборатории НИИ неорганической химии СО РАН

Количество белка определяли по содержанию азота Анализ образцов на содержание азота проводили на CHNS-0 элементном анализаторе EuroVector EA3000 (Италия) в режиме сгорания, при котором реализуется принцип «динамической вспышки» Анализ проводили в Институте органической и физической химии им АЕ Арбузова Казанского научного центра РАН, результаты достоверны при значениях более 1,25% масс

Количественное определение аскорбиновой кислоты в свежих листьях амаранта проводили общепринятым йодометрическим методом (Ермаков, 1987)

Для пересчета данных биохимического анализа определяли влажность растительных образцов и содержание сухих веществ в их водных и водно-спиртовых экстрактах (ГОСТ 28550-90, ГОСТ 1936-85) Сумма сухих веществ и влажность образцов также определяли на анализаторе влажности МХ-50 A&D Company, Limited (Япония).

Определение водорастворимых пектинов (ВРП) проводили путем их осаждения удвоенным объемом хлористого кальция из водных экстрактов амаранта Водные экстракты из измельченных листьев амаранта готовили

путем заваривания их кипящей водой (в соотношении 1.50 в пересчете на сухой вес образца) по ГОСТ 1938-85 и настаивания в течение 15 минут

Водно-спиртовые экстракты отобранных образцов растений готовили способом мацерации (настаивания) при температуре 20-22 °С в течение 14 суток в водно-спиртовых растворах с концентрацией спирта 40% и 70% Исходные сухие образцы измельчали до размера частиц 0,8 мм, помещали в посуду темного стекла и заливали 40% и 70% водно-спиртовой смесью в соотношении 1 5 (в пересчете на абсолютно сухой вес) по ГФ XI (1989)

Определение антиоксидантной активности (АОА) проводили двумя способами 1) в соответствии с МВИ 01-44538054-07 ООО Концерна «ОИТ» «Методика выполнения измерений на кулонометрическом анализаторе» с использованием кулонометра "Эксперт-006" НПФ ООО «Эконикс-Эксперт» По результатам титрования рассчитывали суммарное содержание свободных антиоксидантов в исследуемом образце в г рутина на 100 г сухого вещества образца (СВО), 2) определение АОА ферментным методом (ш vitro) проводили в соответствии с методикой, изложенной в патенте № 2181892 (ВИЛАР, авторы Быков В А, Дубинская В А, Минеева М Ф , Ребров Л Б , Колхир В К)

Сумму флавоноидов в пересчете на рутин определяли по ГФ XI изд, вып.2., С 270-272 в соответствии с методикой, изложенной в статье «Трава зверобоя продырявленного»

Оптические спектры поглощений водных и водно-спиртовых экстрактов образцов снимали на спектрофотометре Сагу 100 Scan (США) в кюветах толщиной поглощающего слоя 1 см в ГУ ВИЛАР Водные извлечения приготавливали путем разбавления водных экстрактов водой в соотношении 1 50, а 40% водно-спиртовые - в соотношении 1 500

Математическую и статистическую обработку результатов проводили с использованием расчетов средних и их ошибок, коэффициентов вариации признаков, корреляционного анализа с использованием пакета программ Statistica 5 1 for Windows в зависимости от опыта и поставленных задач

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Биология развития амаранта при выращивании в ЦЧР России

Сезонный ритм развития растений рода Amaranthus L Амарант, как растение с высоким адаптационным потенциалом, является весьма перспективным, так как его ареал распространения, особенно овощных форм, практически неограничен (Рахимов, 2006)

Период прорастания семян в полевых условиях у сортов значительно различался и составил 6-9 суток у сортов Шунтук и Жайвир и 9-12 суток у остальных сортов (табл 1)

Период начала вегетации растений в 2007 году в связи с затянувшимся периодом прорастания семян пришелся на конец июня - начало июля и составил 26 40 суток Начало вегетации растений в 2006 году характеризовалось периодом - 33 58 суток в зависимости от сорта, а в 2004 году - 39-66 суток При сравнении метеорологических условий этих лет

выяснилось, что среднемесячные температуры воздуха в июне 2004 года были на 3,8° ниже, чем в 2006 году

Таблица 1

Продолжительность фенологических фаз развития разных сортов амаранта

Год Количество суток

До всходов От всходов

до бутонизации до цветения до плодоношения

Сорта Шунтук, Кармин, Харьковский, Рушничек, Кремовый ранний, Эльбрус

2004 9-12 56-66 71-90 98-101

2006 6-9 52-58 64-81 92-95

2007 38-40 42-48 53-72 79-86

Диапазон календарных сроков 14.05-20 05 20 05-17 07 18 07-10 08 11 08-25 08

Сорта Жайвир, Ультра

2004 9-13 39-43 52-54 73-79

2006 6-9 33-36 46-8 74-76

2007 39-40 26-30 36-39 61-65

Диапазон календарных сроков 14 05-23 05 23 05-25 06 26 06-10 07 11 07-5.08

В связи с затянувшимся периодом прорастания семян в 2007 году все последующие фазы вегетации во времени были сдвинуты Так сорта Жайвир и Ультра вступали в фазу бутонизации на 30-е сутки вегетационного развития (третья декада июля), а сорта Шунтук, Кармин, Харьковский, Рушничек и Кремовый ранний - на 40-е сутки (первая декада августа) В 2004 и 2006 гг формирование генеративных органов у сортов Жайвир и Ультра наступало 40-е сутки (первая декада июля), у остальных сортов - на 60-е сутки (третья декада июля) Период цветения на протяжении всех лет исследования колебался в пределах 20-30 суток в зависимости от сорта

Все изучаемые сорта амаранта на экспериментальных делянках Тамбовской области проходили полный цикл роста и развития, вступали в фазу плодоношения и завершали созревание семян. Исключение составляли растения сортов Шунтук и Эльбрус 2007 года В метелках данных растений до наступления заморозков созревание семян не произошло Следует отметить, что 2007 год характеризовался сокращением во времени каждой фазы развития растений всех сортов, в среднем, на 10-12 дней

Результаты фенологического наблюдения позволяют разделить исследованные сорта амаранта по критерию продолжительности периода вегетации для получения семян на две группы - раннеспелые (Ультра и Жайвир) и позднеспелые (Шунтук, Кармин, Харьковский, Рушничек, Кремовый ранний, Эльбрус) А по критерию продолжительности периода вегетации для получения урожая зеленой массы (до цветения растений) на три группы -

раннеспелые (Ультра и Жайвир), среднеспелые (Кармин, Харьковский, Эльбрус) и позднеспелые (Шунтук, Рушничек, Кремовый ранний)

Рост и продуктивность сортов амаранта Физиологический процесс роста амаранта весьма специфичен Наблюдения за развитием растений показали, что амарант характеризуется замедленным ростом на начальном этапе вегетационного развития в первые три декады после появления всходов в 2007 г и 2004 г, и две декады в 2006 году высота растений колебалась в пределах 12-20 см (рис. 1).

А Б Рис 1 Динамика нарастания высоты стебля Amaranthus L на примере сортов Шунтук (А) и Жайвир (Б) (— 2004 г, — 2006 г,--2007 г)

Период интенсивного роста и накопления надземной массы отмечался с третьей декады июня по первую декаду августа Среднесуточный прирост надземной массы в это время составил 2,8 .4,1 см у сортов Жайвир и Ультра, и 2,9 . 4,4 см в 6-7 декаде у сортов Шунтук, Кармин, Харьковский, Рушничек, Кремовый ранний и Эльбрус. А затем, по мере формирования генеративных органов, среднесуточный прирост снижался.

По биометрическим показателям растения сортов Жайвир и Ультра уступали остальным сортам Так, высота растений в фазу выброса метелки у сортов Жайвир и Ультра варьировала в пределах 90-130 см, у остальных исследуемых сортов 100-165 см Самыми высокорослыми оказались растения сорта Шунтук (до 190 см)

Наибольшая урожайность (рис 2) в условиях Тамбовской области наблюдалась у сорта Шунтук - 15,4 кг/м2 в фазу технической спелости и 17,4 кг/м2 в фазу восковой спелости семян в среднем по годам исследования

Средний урожай зеленой массы (сырой) характерен для сортов Харьковский, Кремовый ранний и Эльбрус - 12,7, 10,6 и 9,2 кг/м2, соответственно В связи с погодными условиями в 2007 году - засухой и поздним появлением всходов, урожайность зеленой массы амаранта была снижена

Оценивая урожайность исследуемых сортов амаранта в пересчете на га наибольшую массу воздушно-сухого сырья имел сорт Шунтук, в среднем 30,8

т/га. Сорта Кармин, Харьковский, Кремовый ранний, Рушничек и Эльбрус имели урожайность: 17,3; 25,4; 21,2; 12,8 и 18,4 т/га, соответственно.

2Q кг/м2

Бутонизация Плодоношение

Фазы вегетации

■ Шунтук □ Кармин S Харьковский

□ Рушничек sä Кремовый ранний и Жайвир

а Ультра и Эльбрус

Рис. 2 Средняя урожайность по годам исследования зеленой массы (сырой) амаранта

Продуктивность одного растения по зеленой массе в зависимости от сорта изменялась от 120 до 460 граммов в фазу бутонизации и от 170 до 510 граммов в фазу плодоношения. При этом на массу листьев приходилось от 19 до 40% от общей массы растения. Урожайность листьев варьировала в пределах от 220 до 880 г/м2 (табл. 2).

Таблица 2

Урожайность по листьям (воздушно-сухая масса) для сортов амаранта

Сорт Урожайность, кг/м Урожайность относительно сорта Шунтук, %

2004 2006 2007 средняя

Шунтук 1,04 1,02 0,60 0,88 100

Кармин 0,54 0,56 0,48 0,52 58,6

Харьковский 0,46 0,54 0,46 0,50 55,7

Рушничек 0,50 0,56 0,46 0,50 57,5

Кремовый ранний 0,64 0,72 0,56 0,64 72,2

Жайвир 0,30 0,28 0,24 0,28 30,5

Ультра - 0,22 0,24 0,22 25,6

Эльбрус 0,58 0,70 0,40 0,56 63,3

НСРо,5 =0,15

Наиболее продуктивным по массе листьев также оказался сорт Шунтук, а наименее - сорта Ультра и Жайвир Масса листьев сортов Кармин, Харьковский, Рушничек, Кремовый ранний и Эльбрус была ниже урожайности сорта Шунтук и составила соответственно 58,6, 55,7, 57,5, 72,2 и 63,3% относительно этого сорта

Исследование качества семян амаранта Сравнение всхожести и энергии прорастания семян урожая 2004, 2006 и 2007 гг, хранившихся в течение полугода показало, что семена были вызревшими и их всхожесть была высокой - более 90%

При рентгенографическом исследовании полноценности семян амаранта всех сортов урожаев 2004 и 2006 гг обнаружены два «дефекта» - затемненный край семени, т е наблюдается более глубокая тень на проекции корешка, чем на проекции центра и отделенный корешок Встречаемость данных признаков 2100% Но при проращивании исследованных семян всхожесть составила от 90 до 100%, следовательно, нерегулярные затемнения и часть отделенного корешка не являются дефектами, влияющими на жизнеспособность семян

На протяжении трех лет исследований все вызревшие семена амаранта проявляли высокую антиоксидантную активность (табл 3)

Количественные показатели АОА для сортов амаранта значительно отличались Максимальную АОА имели семена сорта Кармин - 20,9 г рутина/ 100 г СВО, а минимальную - семена сорта Шунтук 11,7 г рутина/ 100 г СВО

Наибольшее содержание белка в семенах имел сорт Кармин (28,4% асо), а наименьшее - сорта Жайвир (18,8 % асо) и Рушничек (21,4% асо) Максимальный уровень золы отмечен у семян сортов Рушничек, Харьковский, Кремовый ранний и Шунтук (по 4-5 % асо),

Таблица 3

Биохимическая оценка семян амаранта исследуемых сортов

Сорта АОА, г рутина/ЮОг СВО Содержание белка, % асо* Зольность, % асо

Шунтук И,7 25,0 4,4

Кармин 20,9 28,4 з,з

Харьковский 16,5 24,9 4,6

Рушничек 14,8 21,4 4,8

Кремовый ранний 16,5 25,1 4,6

Жайвир 18,6 18,8 3,5

Ультра 13,4 26,3 2,6

Эльбрус 13,9 26,8 3,3

* асо - абсолютно сухой образец

2. Химический состав листьев амаранта и экстрактов на их основе

Содержание макро- и микроэлементов, кальция и пектинов в листьях

исследованных сортов амаранта Проведенный анализ макро- и микроэлементного состава сушеных листьев амаранта показал, что все изучаемые сорта обладают способностью

аккумулировать из почвенных растворов в больших концентрациях такие химические элементы как Са, Р, Мп и 81 (табл. 4).

Таблица 4

Содержание макро- и микроэлементов в листьях амаранта разных сортов,

%масс.

Элемент Сорта

Шунтук Кармин Харьковский Рушничек Кремовый ранний Жайвир Ультра Эльбрус

А1 1,8 10"2 3,6 10"2 5,2 10"2 5,8'10~2 4,7 Ю"2 2,310"2 2,8 10"2 6,2'10"2

В 910"' НТО-3 1,010"2 1,5 102 1,310"2 1,510"2 1,5 10"2 1,1102

Ва 1,8 10"' 1,910"2 2,2 10'2 2,810"2 2,3 10"2 1,8 10"2 2,1 Ю"2 2,0 10"2

Са 9,05 8,61 10,3 12,5 22,5 20,01 12,5 17,5

Fe 2,2 10"' 5 10"2 5,410"2 8,5'10"2 6,710"2 3,610"2 3,9 10"2 7,310'J

Мц 1,69 1,65 1,06 1,85 1,4 1,4 1,4 1,5

Мп 5,7 Ю"2 4,710"2 5,5 10"2 6,7'102 6,610"2 2,3 10"2 5,810"2 6,510"2

Р 0,145 0,150 0,185 0,165 0,350 0,210_ 0,121 0,167

Si 0,42 0,26 0,25 0,29 0,28 0,19 0,17 0,32

Zn 3,5.10"'3 3,7.10"3 3,5.10"3 4,7.10"3 3,9.10"3 2,4.10"3 7.10"3 6,З.Ю"3

Микроэлементы: Ag, Со, Сг, Си, Мо, РЬ, 8п, содержатся в минорных концентрациях, менее 0,0005% в сухих образцах всех исследуемых сортов. Максимальные концентрации большинства элементов были отмечены у сортов Рушничек и Эльбрус.

Исследование сезонной динамики накопления кальция в листьях амаранта (рис. 3) показало, что накопление кальция идет равномерно в течение всего вегетационного периода.

Са, %

ВРП, г/100г аб.сух.об.

10 8 6

- 4 2

Нач. Бег Нач.бут Масс. бут. Мае.цвет. Плодонош.

Рис. 3 Зависимость содержания кальция от суммы пектинов в листьях Amaranthus L. на примере сорта Рушничек (— содержание кальция, %масс, — содержание ВРП, г/100 г асо)

Достаточно высокий уровень кальция у всех исследуемых сортов наблюдался уже в начале вегетации (от 84,5 до 133,5 г/кг сухой массы сырья), в

последующие 2-3 декады, вплоть до массового образования генеративных органов содержание кальция повышалось, а с началом массового цветения наблюдался спад уровня его содержания в листьях

Максимум содержания кальция приходился на фазу массовой бутонизации растений Аналогичная закономерность прослеживается у всех сортов без исключения на протяжении всех лет исследования.

Анализ корреляционных зависимостей содержания кальция с содержанием ВРП в сухих листьях амаранта показал, что наблюдается обратная корреляционная зависимость

На рисунке 3 отчетливо прослеживается снижение концентрации ВРП при увеличении содержания кальция. Данные зависимости подтверждают наше предположение о связывании кальция пектинами Уровень ВРП у растений амаранта за весь период вегетации изменялся в пределах от 6,0 до 17 г/100 г асо Учитывая обнаруженные нами отрицательные корреляционные зависимости содержания кальция и ВРП, следует отметить, что максимальные корреляции (стабильные на протяжении 3-х лет исследования) характерны для сортов Жайвир (r2oos = - 0,93, г2007 = - 0,80) и Эльбрус (г200б = - 0,82, г2007 = - 0,86) Остальные сорта характеризуются средними показателями корреляционных зависимостей' Шунтук - г = - 0,58 - 0,60, Кармин - г = - 0,57...- 0,63, Харьковский - г = - 0,50 - 0,59; Рушничек - г = - 0,66, Кремовый ранний - г = -0,63 . - 0,72 и Ультра - г = - 0,56 - 0,71

Исследование динамики накопления белка и аскорбиновой кислоты в листьях разных сортов амаранта Исследование динамики накопления белка в листьях 8 сортов амаранта показало, что закономерность накопления белка у исследованных сортов имела сходный характер с максимумом содержания в период массовой бутонизации -начала цветения растений (30,8 - 35,0 % асо) Содержание белка в листьях амаранта также определяли при сборе урожая (табл. 5)

Таблица 5

Содержание белка и аскорбиновой кислоты в листьях амаранта разных сортов

Фаза вегетации Сорта Содержание белка, % асо Содержание витамина С, мг% асо

бутонизация плодоношение бутонизация

Шунтук 32,9 15,4 226,0

Кармин 22,4 16,4 184,2

Харьковский 23,7 19,4 182,5

Рушничек 28,1 16,2 171,9

Кремовый ранний 29,9 17,8 182,7

Жайвир 29,8 21,2 180,3

Ультра 30,8 16,0 201,5

Эльбрус 35,0 22,4 164,4

Листья амаранта, собранные в фазу бутонизации содержат белка примерно в 1,5-2 раза больше, чем листья, собранные в фазу плодоношения Так

максимальный уровень белка в молодых листьях был обнаружен у сортов Шунтук (32,9 % асо) и Эльбрус (35,0 % асо), а минимальный - у сортов Кармин (22,4 % асо) и Харьковский (23,7 % асо)

Исследование динамики накопления аскорбиновой кислоты показали высокое содержание этого антиоксиданта в листьях амаранта, достигающего максимума в период массового появления генеративных органов Максимальным содержанием аскорбиновой кислоты характеризовались сорта Шунтук (226,0 мг% асо) и Ультра (201,5 мг% асо), а минимальным - сорт Эльбрус ( 164,4 мг% асо) Остальным сортам характерен средний уровень содержания аскорбиновой кислоты, не превышающий 185,0 мг% асо.

Содержание сухих веществ, флавоноидов в водных и водно-спиртовых экстрактах листьев разных сортов амаранта и проявление ими антиоксидантной активности На основе высушенного сырья исследованных сортов амаранта готовили экстракты сушеных листьев с использованием разных растворителей1 водные и водно-спиртовые, в которых затем определяли содержание сухих веществ (СВ), флавоноидов и антиоксидантных веществ

Как видно из таблицы 6, изменение содержания СВ в водных экстрактах амаранта составило 0,2-0,6% в зависимости от сорта Наибольшее значение этого показателя отмечено у сортов Шунтук и Эльбрус (0,3-0,6%) Экстракты остальных сортов характеризуются примерно одинаковым уровнем содержания СВ Все водные экстракты имеют слабокислотную среду или близкую к нейтральной рН изменялась в пределах от 5,1 до 6,7

Таблица 6

Суммарное содержание сухих веществ в экстрактах амаранта разных сортов

Сорт Водные экстракты Водно-спиртовые экстракты

40% 70%

СВ, % рН раствора СВ, %

Шунтук 0,3-0,6 5,7-6,1 2,9-4,1 2,9-3,3

Кармин 0,2-0,5 5,9-6,4 2,9-4,0 2,5-3,1

Харьковский 0,2-0,6 5,5-6,4 2,7-4,0 2,1-3,1

Рушничек 0,2-0,5 5,6-6,7 2,8-4,1 2,5-3,2

Кремовый ранний 0,2-0,5 5,3-6,5 2,5-4,1 2,0-3,2

Жайвир 0,2-0,6 5,1-6,4 3,1-4,0 2,9-3,1

Ультра 0,2-0,6 5,3-6,3 2,6-4,1 2,4-3,3

Эльбрус 0,3-0,6 5,3-5,9 3,1-4,0 2,7-3,3

40%-ные водно-спиртовые экстракты отличались повышенных уровнем СВ по отношению к 70%-ным экстрактам, что составило 2,5-4,1% в зависимости от сорта Изменение содержания СВ в 70%-ных водно-спиртовых экстрактах для разных сортов амаранта составило 2,0-3,3%.

Данные исследований АОА водных экстрактов сушеных листьев амаранта приведены на рисунке 4

Уже на начальном этапе развития растений была отмечена достаточно высокая АОА их водных экстрактов, которая составила 4,4-5,4 г рутина/ ЮОг СВО В процессе дальнейшей вегетации растений наблюдалось медленное увеличение АОА экстрактов вплоть до образования бутонов, после чего интенсивность нарастания АОА увеличивалась Максимум содержания антиоксидантов (АО) в водных экстрактах был отмечен при использовании сырья, собранного в период цветения растений (конец июля - начало августа), причем разброс величин составил 6,55-8,70 г рутина/ 100 г СВО в зависимости от сорта Наибольшую АОА проявили водные экстракты сортов Харьковский (8,7 г рутина/ 100 г СВО), Рушничек (8,2 г рутина/ 100 г СВО) и Кремовый ранний (8,5 г рутина/ 100 г СВО), а наименьшую - сорта Ультра (6,6 г рутина/ 100 г СВО) и Эльбрус (6,7 г рутина/ ЮОг СВО). Водным экстрактам листьев остальных сортов амаранта характерны средние показатели АОА С началом формирования семян в метелках растений уровень АОА существенно уменьшался В осенний период содержание антиоксидантов (АО) было примерно на том же уровне, что и в начале вегетации растений и составило 3,75,3 г рутина/100 г СВО

АОА, г/юо г

сво

5 -

—Ж— Кармин - *- Харьковский * -Ультра

Фазы вегетации

Нач вег Нач бут Масс бут Мае цвет Плодонош.

Рис 4. АОА водных экстрактов сушеных листьев амаранта в динамике развития растений (среднее по 2004, 2006, 2007 гг), г рутина/ 100 г СВО (п=5, р=0,95)

Таким образом, накопление АО в листьях всех исследуемых сортов имело аналогичный характер в процессе вегетации растений Различия касаются лишь количественного содержания АО

Во всех водных экстрактах амаранта мы провели осаждение водорастворимых пектинов, после чего экстракты заново исследовали на проявление АОА. Было отмечено, что АОА водных экстрактов была снижена в 1,5-2 раза. Это говорит о том, что ВРП амаранта наряду с энергосбережением клетки, проявляют антиоксидантные свойства.

Исходя из данных, изображенных на рисунке 5 можно отметить, что все сорта амаранта имеют сходную динамику развития АОА пектинов с двумя минимальными значениями АОА в начале (июнь месяц) и в конце вегетации растений (сентябрь - октябрь). В период массовой бутонизации растений пектины проявляли наибольшую активность, значения которой изменялись от 4,15 до 5,47 г рутина/ 100г СВО. Сортовых различий амаранта по АОА пектинов не обнаружено.

АОА, г/100 г ....... руцличек

6 СВО Ультра

Фазы вегетации

Нач. вег Нач.бут Масс. бут. Мас.цвет. Плодонош.

Рис. 5 Расчет АОА водорастворимых пектинов в динамике развития амаранта (среднее по 2004, 2006, 2007 гг), г рутина/100 г СВО (п=5, р=0,95)

Результаты настаивания образцов амаранта в водно-спиртовых растворах (рис. 6) показали, что выход антиоксидантных веществ в 40% этиловом спирте больше, чем в 70% и составил 7,9-13,0 г рутина/ 100г СВО в зависимости от сорта и времени заготовления сырья.

Графики АОА спиртовых экстрактов в онтогенезе амаранта являются аналогичными таковым графикам водных экстрактов. Следовательно, наиболее оптимальным сроком сбора сырья с повышенным содержанием антиоксидантов является период цветения амаранта.

Максимальное содержание АО в период цветения растений для 40%-ных водно-спиртовых экстрактов отмечено у сортов Кармин (13,0 г рутина/ ЮОг СВО), Шунтук (11,8 г рутина/ ЮОг СВО) и Кремовый ранний (10,9 г рутина/

ЮОг СВО). Экстракты остальных сортов проявили меньшую АОА - от 9,6 до 10,0 г рутина/ ЮОг СВО. При оценке активности 70%-ных водно-спиртовых экстрактов в тот же период вегетации амаранта лучшие результаты показали сорта Кармин, Харьковский и Кремовый ранний.

Рис. 6 АОА водно-спиртовых экстрактов сушеных листьев амаранта в динамике развития АтагаМИш Ь. на примере сорта Кармин, г рутина/ ЮОг СВО (п=5, р=0,95)

40%-ные водно-спиртовые экстракты амаранта четырех сортов были исследованы на антиоксидантную активность с использованием тест-объекта, а именно, фермента каталазы (табл. 7).

При определении скорости ферментативной реакции после добавления экстрактов сортов Шунтук, Кармин, Ультра и Рушничек, было обнаружено, что происходит ингибирование каталазы и ее активность снижается. При введении экстрактов разбавленных в 10, 20, 30 и 40 раз эффективность вещества повышалась. Максимальную антиоксидантную активность проявили сорта Шунтук, Кармин и Рушничек при разведении экстракта в 30 раз. При этом эффективность экстракта составила 105,0; 102,6 и 111,2 %отн., соответственно. При дальнейшем разведении экстрактов, эффективность экстракта снижалась. 40%-ный экстракт сорта Ультра и его разведения не повышали активность каталазы, что можно объяснить отсутствием в листьях амаранта данного сорта красителя амарантина, обладающего антиоксидантными свойствами.

Оценка количественного содержания флавоноидов в 70%-ных водно-спиртовых экстрактах показала, что существует прямо пропорциональная зависимость суммарного содержания АО в 70%-ных водно-спиртовых экстрактах от содержания флавоноидов с коэффициентом корреляции 0,50-0,97 (рис. 7).

Динамика накопления флавоноидов (рис. 8) аналогична динамике накопления АО в листьях амаранта с максимумом накопления во время цветения растений. Максимальное содержание флавоноидов в период массового цветения растений характерно для сортов Кармин, Харьковский и

Кремовый ранний (по 1 г рутина/ 100 г СВО). Остальные сорта амаранта характеризовались меньшим уровнем содержания флавоноидов

Таблица 7

Антиоксидантная активность 40%-ных водно-спиртовых экстрактов амаранта, в тесте in vitro с ферментом каталазой

№ п/п Образец Разведение Активность каталазы, мкат/л Эффективность экстракта, %отн.

чистой при введении вещества

1 Шунтук 1-0 87,58 56,65 64,7

2 1 10 84,85 96,9

3 1 20 92,60 105,7

4 1 30 91,97 105,0

5 Кармин 1 0 87,58 65,09 74,3

6 1 20 87,61 100,0

7 1 30 89,87 102,6

8 1 40 88,20 100,7

9 Ультра 1 0 87,58 41,41 47,3

10 1 20 57,81 66,0

11 1.30 72,51 82,8

12 1 40 75,72 86,5

13 Рушничек 1 0 81,72 64,90 79,4

14 1 20 81,09 99,2

15 1 30 90,86 111,2

16 1 40 86,61 106,0

о11 -i m

0 i— о, °10 -

"я

1 3

£9 -<

<840

Рис 7 График зависимости АОА от суммы флавоноидов в 70% водно-спиртовых экстрактах Amaranthus L на примере сорта Ультра, г рутина/ 100 г СВО (п=5, р=0,95)

у = 3,6418х +7,9576 ♦ ♦

R2 = 0,8607

♦ АОЕ

-Линейный (АОЕ)

i i 0,2 0,4 0,6 0,8

Сумма флавоноидов, г рутина/ ЮОг СВО

1,2 1,1 1

0,9 0,8 -0,7 0,6 -0,5 -0,4 0,3 0,2

г/100 г С во

- Шунтук Кармин

- - Жайвир

Фазы вегетации

Нач. вег

Нач.бут Масс. бут. Мае.цвет. Плодонош.

Рис. 8 Динамика накопления флавоноидов в листьях амаранта, г рутина/ 100 г СВО (среднее по годам исследования)

3. Вопросы характеризации сырья амаранта и использование его для получения фиточая

Экстракция сушеных листьев амаранта 40%-ным спиртом.

Так как выход антиоксидантных веществ из сырья амаранта в 40%-ном этиловом спирте был больше, чем в 70%-ном спирте, то поэтому для определения оптимального времени экстракции сушеных листьев амаранта мы использовали 40 процентный (по объему) спирт этиловый (рис. 9).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

—♦— Рушничек Экстрагирование, сутки „ Кармин

- --*-- - Жайвир

Рис. 9 Экстрагирование сушеных листьев амаранта разных сортов 40%-ным этиловым спиртом

Уже на вторые сутки экстрагирования происходит увеличение антиоксидантной активности в среднем на 2 г рутина у всех исследуемых

образцов. Затем наблюдается постепенное увеличение АОА вплоть до шестых суток настаивания Максимальный выход антиоксидантных веществ отмечен у сортов Кармин, Рушничек и Жайвир на 11 сутки настаивания, что составило 13,0, 12,9 и 12,1 г рутина/ 100 г СВО, соответственно При дальнейшем настаивании наблюдалось снижение показателя АОА

Спектрофотометрическая характеризация экстрактов сушеных листьев разных сортов амаранта Сравнение УФ-спектров водных извлечений исследуемых сортов показало два интенсивных максимума поглощения - при длине волны 321-322 нм и 268270 нм (рис 10,11)

Рис 10 УФ-спектры поглощения водных извлечений из сырья АтагаШИш Ь на примере сорта Харьковский

Рис. 11 УФ-спектры поглощения 40%-ных водно-спиртовых извлечений из сырья АтагапЛш Ь на примере сорта Харьковский

Соответствующие поглощения при длине волны 270-280 нм характерны для алкалоида амарантина, при длине волны 320-330 нм для полифенольных соединений, а именно кофейной (3',4'-дегидроксикоричной) кислоты Данная картина УФ-спектров характерна для всех сортов, за исключением сорта Ультра, у которого в спектре поглощения водных извлечений наблюдается один интенсивный максимум поглощения при длине волны 320 нм, что говорит об отсутствии в листьях амаранта сорта Ультра красного пигмента амарантина Спектры поглощении 40%-ных водно-спиртовых извлечений показали один интенсивный максимум поглощения при длине волны 322-325 нм.

Использование амаранта при купажировании чая черного и зеленого байхового С целью обогащения чаев зеленого и черного байхового витаминами, макро- и микроэлементами, антиоксидантами и водорастворимыми пектинами нами были проведены исследования по купажированию листом амаранта чая черного (производство Кения, Африка) и зеленого (производство Китай) Были составлены композиции чайных напитков в разных соотношениях, после чего купажи прошли дегустационную и биохимическую оценку по содержанию АО

В результате для производства нового вида чая с листом амаранта выбраны соотношения

- чай черный байховый купажированный листом амаранта - 1,625.0,375,

- чай зеленый байховый купажированный листом амаранта - 1,375 0,625 Выявленные соотношения характеризуются высокими значениями АОА и

находящиеся в пределах 5,99 11,60 г рутина / 100 г асо

Разработанные научно технические требования к купажам чаев листом амаранта вошли составной частью в научно техническую документацию (ТУ 9191-006-44538054) на чаи «Чай черный и зеленый байховые купажированные растительными и плодово-ягодными добавками» Сырье прошло промышленную апробацию на базе ООО Концерна «Отечественные инновационные технологии» с проведением экспертизы документации и продукции органами Госстандарта и Роспотребнадзора

ВЫВОДЫ

1 В результате проведенных исследований установлена возможность выращивания всех 8 исследованных сортов амаранта в ЦентральноЧерноземном регионе России В данных условиях все растения проходят полный цикл сезонного развития, обильно цветут, формируют удовлетворительный урожай как зеленой массы (до 30,8 т/га), листьев (2,28,8 т/га) (воздушно-сухая масса), так и семян По результатам фенологических наблюдений исследованные сорта амаранта для получения урожая зеленой массы можно разделить на три группы раннеспелые (Ультра и Жайвир), среднеспелые (Кармин, Харьковский, Эльбрус) и позднеспелые (Шунтук, Рушничек, Кремовый ранний) 2. Содержание белка и антиоксидантов в семенах амаранта различается в зависимости от сорта и составляет от 11 до 21 г рутина/ 100 г асо и от 18,8 до 29 % асо, соответственно Максимальные значения данных показателей

характерны для сорта Кармин1 содержание антиоксидантов - 20,88 г рутина/ 100 г асо и содержание белка - 28,4 % асо

3 Сравнительный анализ биохимического состава листьев показал высокое содержание кальция (от 128,4 до 186,4 г/кг сухой массы сырья), макро- и микроэлементов, аскорбиновой кислоты (до 292,1 мг%), водорастворимого пектина (от 6,0 до 15,0 г /100 г асо), белка (14-35% абсолютно асо), максимальное содержание которых достигается в фазу массовой бутонизации

4 Выявлены обратные корреляционные зависимости содержания кальция с водорастворимыми пектинами. Максимальные значения корреляционных зависимостей имеют сорта Жайвир (г = - 0,80 . - 0,97) и Эльбрус (г2ооб = -0,82 - 0,86) Показано, что водорастворимые пектины амаранта обладают антиоксидантной активностью в среднем по всем сортам амаранта до 5,5 г рутина/ 100 г асо

5 Сушеные листья амаранта всех исследуемых сортов обладают высокой антиоксидантной активностью в среднем от 6,6 до 14 г рутина/ 100 г абсолютно сухого образца, максимальное значение которой наблюдается в фазу массового цветения растений Наибольшую тенденцию к накоплению антиоксидантов проявляют сорта Кармин, Харьковский и Кремовый ранний

6 Выявлены прямые корреляционные зависимости антиоксидантной активности 70%-ных водно-спиртовых экстрактов листьев амаранта от содержания флавоноидов. Максимальное количество флавоноидов до 1 г рутина/ 100 г асо достигается в фазу массового цветения амаранта Наиболее богаты флавоноидами сорта Кармин, Харьковский и Кремовый ранний Коэффициент корреляции для данных сортов составил г = 0,53 0,88

7. Показано, что водные экстракты сушеных листьев амаранта имеют два интенсивных максимума поглощения при длине волны 321-322 нм и 268-270 нм, что характерно для полифенольных соединений и алкалоида амарантина Исключение составил экстракт на основе листьев сорта Ультра не имеющий в своем составе алкалоида амарантина Спектры оптического поглощения 40%-ных водно-спиртовых извлечений имеют один максимум поглощения при длине волны 322-325 нм для листьев всех исследованных сортов амаранта

8 Разработана рецептура чая черного и зеленого байхового, купажированного сушеными листьями амаранта. Разработана научно-техническая документация ТУ 9191-006-44538054-07 «Чай черный и зеленый байховые купажированные растительными и плодово-ягодными добавками», прошедшие экспертизу в органах Госстандарта и Роспотребнадзора

Рекомендации производству

1 В качестве перспективного сорта для получения сырья с максимальным содержанием биологически активных веществ, в том числе антиоксидантных, рекомендуется сорт Кармин. Заготовку свежих листьев амаранта необходимо проводить, начиная с момента появления бутонов для получения наиболее ценного сырья по содержанию биологически активных соединений и вторичных метаболитов

2 Для дальнейших технологических работ для фармацевтической, а также для пищевой и косметической промышленности можно рекомендовать водные, 40% и 70% водно-спиртовые экстракты сушеных листьев амаранта

3 По оценке параметров дегустации и антиоксидантной активности фиточая рекомендуются для производства следующие соотношения купажей чай черный байховый купажированный листом амаранта — 1,625 0,375 г, чай зеленый байховый купажированный листом амаранта — 1,375 0,625 г

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Гулылина, В.А. Антиоксидантная активность листьев АтагаМИия Ь и содержание кальция при испытании сортообразцов в условиях центральной черноземной зоны Тамбовской области / В А Гулылина, Л Б Терешкина, Н П Романова, Т Г Белоножкина, А А Лапин, В Н Зеленков // Материалы международной научно-практической конференции Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования VII Международный симпозиум Том 2 - Белгород изд-во «Политерра», 2006 - С 383-386

2 Терешкина, Л Б Оценка качества семян АтагашИш Ь по содержанию антиоксидантов и кальция / Л Б Терешкина, В.А. Гулылина, ГА Лященко, С.В. Кадыров, А А Лапин, В Н Зеленков // Сборник тезисов докладов общероссийской конференции молодых ученых с международным участием Пищевые технологии -Казань изд-во КГТУ, 2006 - С 165-166

3 Гульшина, В.А. Комплексная оценка химического состава листьев некоторых сортов амаранта, выращенных в условиях ЦЧР Тамбовской области / В А Гульшина, Л Б Терешкина, Н П Романова, Т Г Белоножкина, А А Лапин, В Н Зеленков // Материалы I (ЕХ) Международной конференции Молодых Ботаников в Санкт-Петербурге (21-26 мая 2006) — СПб Издательство ТЭТУ, 2006. - С 241

4 Гульшина, В.А. Оценка качества сырья амаранта (АтагаЫкт Ь) по содержанию антиоксидантов и кальция / В А Гульшина, Л Б. Терешкина, Н П Романова, Т.Г Белоножкина, А А Лапин, В Н Зеленков // Химия и технология растительных веществ Тезисы докладов IV Всероссийской научной конференции - Сыктывкар, 2006.-268с

5 Терешкина, Л Б Улучшение качества семян амаранта сорта Ультра (АтагаЫЬш ИиЬг^ия) перспективного сырья для пищевой промышленности/ Л Б Терешкина, В.А. Гульшина, В Н. Зеленков, А А Лапин // VI Республиканская школа студентов и аспирантов «Жить в XXI веке» Материалы конкурса «На лучшую студенческую работу» - Казань, КГТУ, 2006 -С 158-159

6 Гульшина, В.А. Исследование процессов экстракции антиоксидантных веществ из листьев амаранта методом кулонометрического титрования электрогенерированными галогенами /В А Гульшина, А А Лапин, В Н Зеленков // Материалы 6-й международной научной конференции. Фитотерапия, биологически активные вещества естественного происхождения в современной науке - Черноголовка, 2006 - С 30-36

7. Гулыпина, В.А. Влияние растворов геотермального кремнезема на всхожесть семян амаранта в лабораторных условиях /В А Гулыпина, Н П Романова, А А Лапин, В Н Зеленков // Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов Материалы IV Российской научнопрактической конференции — М РАЕН, 2007 - С 41-42

8 Гульшина, В.А. Сравнительная характеристика сортов амаранта по содержанию антиоксидантных веществ и кальция /В А Гульшина, А А Лапин, Т.Г Белоножкина, В Н Зеленков // Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов Материалы IV Российской научнопрактической конференции. - М РАЕН, 2007 - С. 55

9 Гульшина, В.А. Сравнительная характеристика сортов амаранта по содержанию антиоксидантных веществ и кальция /В А. Гульшина, А А Лапин, Т Г Белоножкина, В Н Зеленков // Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты Сборник научных трудов Выпуск 14 - М. РАЕН, 2007 - С. 109-114

10 Гульшина, В.А. Основные результаты комплексного исследования амаранта в условиях ЦЧЗ Тамбовской области /В А Гульшина, Н П Романова, А А Лапин, В Н Зеленков // Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов Материалы IV Российской научнопрактической конференции. — М . РАЕН, 2007 -С 63

11 Гульшина, В. А. Основные результаты комплексного исследования амаранта в условиях ЦЧЗ Тамбовской области /В.А Гульшина, Н П Романова, А А Лапин, В Н Зеленков // Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты Сборник научных трудов Выпуск 14 -М РАЕН, 2007 - С 126-135

12.Гулыпина, В.А. Амарант - ценный источник антиоксидантов и кальция /В А Гульшина, А А Лапин, Т Г Белоножкина, В Н Зеленков // Картофель и овощи.-2007 -№1 - С 9-10

13 Гульшина, В.А. Результаты биохимического исследования амаранта — сырья для производства продуктов функционального питания /В А Гульшина, А А Лапин, В.Н Зеленков // VIII Всероссийская конференция молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» (г Казань, 9-10 апреля 2007 г) Сборник тезисов докладов - Казань Издательство «Отечество», 2007 -С 324

14 Гульшина, В.А. Исследование динамики накопления кальция и водорастворимых пектинов в листьях амаранта разных сортов /В А Гульшина, А.А Лапин, В Н. Зеленков // Вестник Оренбургского государственного университета - № 12(62), приложение - декабрь 2006 г - Оренбург. ИПК ГОУ ОГУ, 2006 -С. 70-72

15 Гульшина, В.А. Исследование динамики накопления кальция и водорастворимых пектинов в листьях амаранта разных сортов /В .А. Гульшина, А А Лапин, В.Н Зеленков// Материалы II международной научно-

практической конференции «Биоэлементы» . - Оренбург. ИПК ГОУ ОГУ, 2006 - С 15-16

16 Гулынина, В.А. Содержание водорастворимых пектинов в листьях различных сортов амаранта /В А Гулыпина, А А Лапин, В Н Зеленков // Материалы научно-практической конференции «Российский пектин история -настоящее - перспективы» - Воронеж, 2006-С. 11-13

17 Гульпшна, В.А. Амарант как сырье для производства чайных напитков // IX Межденародная конференция молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии и биотехнологии» (г Казань, 3-5 июня 2008 г) Сборник тезисов докладов -Казань Издательство «Отечество», 2008 —С 89

18 Гульшина, В.А. Особенности минерального состава разных сортов амаранта / В А Гульшина, В Н Зеленков // Всероссийская научная конференция "Химия растительных веществ" (г. Уфа, 8-12 июня 2008 г) Тезисы докладов - Сыктывкар - Уфа Изд-во "Институт химии Коми НЦ УрО РАН 2008 -С 109

19. Гульшина, В.А. Биологические и биохимические особенности сортов амаранта в условиях районирования в Центрально-Черноземном районе Тамбовской области/ В А Гульшина, А А Лапин, В Н Зеленков // Всероссийская научная конференция "Химия растительных веществ" (г. Уфа, 8-12 июня 2008 г) Тезисы докладов - Сыктывкар - Уфа Изд-во "Институт химии Коми НЦ УрО РАН. 2008. - С. 110

20 Гульшина, В.А, Исследование антиоксидантной активности водно-спиртовых экстрактов амаранта / В.А Гульшина, А А Лапин, В Н Зеленков, М.Ф. Минеева, Ю.А Леонидова// Интродукция нетрадиционных и редких растений Материалы VIII международной научно-методической конференции (8-12 июня 2008 г) в 3 т - Мичуринск Изд-во Мичуринского госагроуниверситета, 2008. - Т. 3. - С. 113-115

Тираж 100 экз Уч-изд л 1,0 Отпечатано ООО «Четыре цвета» Москва, ул Южнобутовская, 101

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Гульшина, Валерия Александровна

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ЧАСТЬ I ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Глава 1 Амарант. Ботаническая, биологическая и биохимическая характеристика и применение.

1.1. История введения амаранта в культуру.

1.2. Ботаническая характеристика и биологические особенности амаранта.

1.3. Биологически активные вещества растений амаранта.

1.3.1. Основные биохимические компоненты.

1.3.2. Вторичные метаболиты.

1.4. Применение в медицине.

ЧАСТЬ П ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава 2 Объекты и методы исследования.7".

Глава 3 Биология развития разных сортов амаранта в условиях ЦЧР России.

3.1. Сезонный ритм развития растений рода АтагаЫкт Ь. в Тамбовской области.

3.2. Рост и продуктивность сортов амаранта.:.".:

3.3. Исследование качества семян амаранта.

3.3.1. Оценка посевных качеств семян.

3.3.2. Содержание белка и золы в семенах.

3.3.3. Антиоксидантная активность семян амаранта.

Глава 4 Химический состав листьев амаранта и экстрактов на их основе.

4.1. Содержание макро- и микроэлементов, кальция и пектинов в листьях исследуемых сортов амаранта.

4.2. Исследование динамики накопления белка в листьях разных сортов амаранта.

4.3. Содержание аскорбиновой кислоты в листьях разных сортов амаранта.

4.4. Содержание сухих веществ, флавоноидов в водных и водно-спиртовых экстрактах листьев разных сортов амаранта и проявление ими антиоксидантной активности.

Глава 5 Вопросы характеризации сырья амаранта и его использование для получения фиточая.

5.1. Экстракция сушеных листьев амаранта 40%-ным спиртом.

5.2. Спектрофотометрическая характеризация экстрактов сушеных листьев разных сортов амаранта.

5.3. Использование амаранта для купажирования чая черного и зеленого байхового.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Биология развития и особенности биохимического состава сортов амаранта (Amaranthus L.) в Центрально-Черноземном регионе России"

Актуальность темы.

Актуальность работ по изучению нетрадиционного лекарственного растительного сырья вызвана интенсивным развитием одного из направлений современной науки — химии возобновляемого растительного сырья. Такое внимание к биологически активным веществам растительного происхождения обусловлено увеличением числа случаев непереносимости синтетических лекарственных препаратов и антибиотиков, возникновением побочных явлений при их применении. Перспективным видом растительного сырья для производства фитопрепаратов является амарант (Amaranthus L.j.

Амарант относится к числу лекарственных растений, издавна применяющихся в народной медицине и обладающих широким спектром вторичных метаболитов и веществ, проявляющих фармакологические свойства. Многие классы химических соединений амаранта или мало изучены, или не изучены вовсе. Амарант включен в список растений американской фармакопеи. Действующими веществами амаранта как лекарственного растения являются фенольные соединения, в том числе антиоксиданты (витамины В, С и а-токоферол), флавоноиды (кверцетин, трефолин и рутин), гликозиды (алкалоиды — амарантин и бетанин), витамины, антидиуретические вещества, летучие вещества, обладающие аллелопатическими свойствами и пектины, обладающие детоксицирующими, радиопротекторными, бактерицидными свойствами (Kim, Lee, 1988; Кононков и др., 1998; Кадошников и др., 2001). Масло из семян амаранта, содержащее сквален обладает противоожоговым, ранозаживляющим действием и успешно используется в клинике детских болезней.

Надземная часть амаранта, обладающая антибактериальным действием, используется в домашних условиях в виде отваров для лечения простудных заболеваний, в виде настоек, а также в различных сборах лекарственных растений.

Существующие сорта амаранта значительно различаются по хозяйственно — ценным признакам и содержанию биологически активных веществ, что является существенным при медико-биологическом использовании, как листьев, так и семян.

Наши исследования были сосредоточены на изучении биологии развития, продуктивности и биохимических особенностей восьми сортов амаранта, российской и украинской селекции культивируемых в условиях ЦентральноЧерноземного региона Тамбовской области.

Целью исследований являлось изучение биологии развития АтагаЫЪт Ь. и особенностей накопления биологически активных веществ в листьях и семенах разных сортов растений в Центрально-Черноземном регионе.

Задачи исследований:

1. Исследовать ритмы сезонного развития сортов амаранта: Шунтук, Кармин, Харьковский, Рупшичек, Кремовый ранний, Жайвир, Ультра, Эльбрус и их урожайность в условиях экспериментальных делянок и дать оценку качества полученных семян.

2. Определить содержание белка, аскорбиновой кислоты, флавоноидов, пектина, антиоксидантных веществ, макро- и микроэлементов в листьях вегетируюгцих растений.

5. Охарактеризовать методом спектрофотометрии водные и 40%-ные водно-спиртовые экстракты из листьев разных сортов амаранта.

6. Провести исследование по отработке рецептуры чая черного и зеленого байхового купажированных сушеными листьями амаранта.

Научная новизна

Впервые в условиях Центрального Черноземья изучены овощные и зерновые сорта амаранта по биологии развития, биохимическому составу, антиоксидантной активности и хозяйственно — ценным признакам в аспектах оценки перспективности как лекарственного сырья.

Проведена антиоксидантная оценка листьев разных сортов амаранта в динамике развития растений. Показана сортоспецифичность самих растений и их водных и водно-спиртовых экстрактов по содержанию биологически активных веществ.

Впервые проведена оценка антиоксидантной активности водорастворимых пектинов АтагапЖш Ь.

Практическая значимость

Апробация работы.

Результаты исследований по теме диссертации были доложены на 1(1Х) Международной Конференции Молодых Ботаников (Санкт-Петербург 2006); VII и VIII Международных симпозиумах «Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования» (Белгород 2006; Мичуринск 2008); VI Международной научно-практической конференции: «Топинамбур и другие инулинсодержащие растения — проблемы возделывания и использования» (Тверь 2006); IV и V Всероссийских научных конференциях «Химия и технология растительных веществ» (Сыктывкар 2006; Уфа 2008); Научно-практической конференции «Российский пектин: история, настоящее, перспективы» (Воронеж 2006); VII Всероссийской конференция молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» (Казань 2006); II международной научно-практической конференции «Биоэлементы». (Белгород 2006); VI Международной конференции «Фитотерапия, биологически активные вещества естественного происхождения в современной медицине» (Черноголовка 2006); VIII и IX Международных конференциях молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии и биотехнологий» (Казань 2007; Казань, 2008); " IV Российской научно-практической конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов» (Москва 2007).

Публикации.

Объем и структура диссертации.

Диссертационная работа изложена на 140 страницах машинописного текста, содержит 16 таблиц, 32 рисунка. Работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, главы экспериментальных исследований, выводов, приложения. Список использованной литературы включает 180 источников, в том числе 25 иностранных.

Заключение Диссертация по теме "Лекарственные и эфирно-масличные культуры", Гульшина, Валерия Александровна

Выводы

1. В результате проведенных исследований установлена возможность выращивания всех 8 исследованных сортов амаранта в ЦентральноЧерноземном регионе России. В данных условиях все растения проходят полный цикл сезонного развития, обильно цветут, формируют удовлетворительный урожай как зеленой массы (до 30,8 т/га), листьев (2,28,8 т/га) (воздушно-сухая масса), так и семян. По результатам фенологических наблюдений исследованные сорта амаранта для получения урожая зеленой массы можно разделить на три группы: раннеспелые (Ультра и Жайвир), среднеспелые (Кармин, Харьковский, Эльбрус) и позднеспелые (Шунтук, Рушничек, Кремовый ранний).

2. Содержание белка и антиоксидантов в семенах амаранта различается в зависимости от сорта и составляет от 11 до 21 г рутина/ 100 г асо и от 18,8 до 29 % асо, соответственно. Максимальные значения данных показателей характерны для сорта Кармин: содержание антиоксидантов - 20,88 г рутина/ 100 г асо и содержание белка — 28,4 % асо.

3. Сравнительный анализ биохимического состава листьев показал высокое содержание кальция (от 128,4 до 186,4 г/кг сухой массы сырья), макро- и микроэлементов, аскорбиновой кислоты (до 292,1 мг%), водорастворимого пектина (от 6,0 до 15,0 г /100 г асо), белка (14-35% абсолютно асо), максимальное содержание которых достигается в фазу массовой бутонизации.

4. Выявлены обратные корреляционные зависимости содержания кальция с водорастворимыми пектинами. Максимальные значения корреляционных зависимостей имеют сорта Жайвир (г = - 0,80.- 0,97) и Эльбрус (Г2006 = -0,82.- 0,86). Показано, что водорастворимые пектины амаранта обладают антиоксидантной активностью в среднем по всем сортам амаранта до 5,5 г рутина/ 100 г асо.

5. Сушеные листья амаранта всех исследуемых сортов обладают высокой антиоксидантной активностью в среднем от 6,6 до 14 г рутина/ 100 г абсолютно сухого образца, максимальное значение которой наблюдается в фазу массового цветения растений. Наибольшую тенденцию к накоплению антиоксидантов проявляют сорта Кармин, Харьковский и Кремовый ранний.

6. Выявлены прямые корреляционные зависимости антиоксидантной активности 70%-ных водно-спиртовых экстрактов листьев амаранта от содержания флавоноидов. Максимальное количество флавоноидов до 1 г рутина/ 100 г асо достигается в фазу массового цветения амаранта. Наиболее богаты флавоноидами сорта Кармин, Харьковский и Кремовый ранний. Коэффициент корреляции для данных сортов составил г = 0,53.0,88.

7. Показано, что водные экстракты сушеных листьев амаранта имеют два интенсивных максимума поглощения при длине волны 321-322 нм и 268270 нм, что характерно для полифенольных соединений и алкалоида амарантина. Исключение составил экстракт на основе листьев сорта Ультра не имеющий в своем составе алкалоида амарантина. Спектры оптического поглощения 40%-ных водно-спиртовых извлечений имеют один максимум поглощения при длине волны 322-325 нм для листьев всех исследованных сортов амаранта.

8. Разработана рецептура чая черного и зеленого байхового, купажированного сушеными листьями амаранта. Разработана научно-техническая документация ТУ 9191-006-44538054-07 «Чай черный и зеленый байховые купажированные растительными и плодово-ягодными добавками», прошедшие экспертизу в органах Госстандарта и Роспотребнадзора.

Рекомендации производству

В качестве перспективного сорта для получения сырья с максимальным содержанием биологически активных веществ, в том числе антиоксидантных, рекомендуется сорт Кармин. Заготовку свежих листьев амаранта необходимо проводить, начиная с момента появления бутонов для получения наиболее ценного сырья по содержанию биологически активных соединений и вторичных метаболитов.

Для дальнейших технологических работ для фармацевтической, а также для пищевой и косметической промышленности можно рекомендовать водные, 40% и 70% водно-спиртовые экстракты сушеных листьев амаранта.

По оценке параметров дегустации и антиоксидантной активности фиточая рекомендуются для производства следующие соотношения купажей: чай черный байховый купажированный листом амаранта — 1,625:0,375 г, чай зеленый байховый купажированный листом амаранта - 1,375:0,625 г.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Гульшина, Валерия Александровна, Мичуринск

1. Агроклиматический справочник по Тамбовской области/ Отв. ред. В.Е. Портнягин. — Л.: Гидрометеоиздат, 1959. 124с.

2. Анализатор влажности МХ-50 Q&A// Справочник пользователя. Версия 2.20,М.: A&Q Company, Limited. Внешэкономический отдел. 2003. -31с.

3. Архипов, М.В. Рентгенографическая технология контроля и мониторинга рентгеннегативных признаков в семеноводстве.// Нетрадиционные ресурсы, инновационные технологии и продукты: сборник научных трудов. Вып. 11. Ч. 2. -М.: РАЕН, 2004. С. 129-132

4. Атлас Тамбовской области./ Отв. ред. A.M. Кириллов. Новосибирск: Роскартография, 1999. - 41с.

5. Ахмед-Заде, A.M. Эфирное масло из амаранта багряного./ A.M. Ахмед-Заде, H.A. Мамедов // Амарант: агроэкология, переработка и использования. Вторая итоговая конференция молодых ученых и специалистов. — Казань. 1991. - С.38-39

6. Баширова, P.M. Вещества специализированного обмена растений. Уфа: Изд-во «Здравоохранения Башкортостана», 1998. - 159с.

7. Баширова, P.M. Вторичные метаболиты растений и методы их исследования: учебное пособие./ P.M. Баширова, Т.И. Плеханова, А.Ю. Касьянова, Н.В. Кудашкина. Уфа: Изд-во «Здравоохранения Башкортостана», 2004. - 168с.

8. Бейдеман, И.Н. Методика фенологических наблюдений при геоботанических исследованиях. — М., 1954. 128 с.

9. Бейдеман, И.Н. Изучение фенологии растений // Полевая геоботаника,-М, Л.: изд-во АН СССР, 1960. Т.2. - С.333-366.

10. Белобородов, В.В. Извлечение биологически активных веществ из пряно-ароматического сырья в системе процессов экстрагирование-отжим./ В.В. Белобородов, В.Н. Брик, A.B. Прокофьева.// Масложировая промышленность. 1995. - № 1-2. - С. 21-27

11. Биологический энциклопедический словарь./ Гл. ред. М.С. Гиляров; Редкол.: A.A. Баев, Г.Г. Винберг, Г.А. Заварзин и др. — 2-е изд., исправл. -М.: Сов. энциклопедия, 1989. 864с.

12. Бондаренко, А.Н. Антимикробная активность некоторых растений./ А.Н. Бондаренко, Е. Азейман, И.О. Швайгер и др.// Фитонциды в народном хозяйстве. Киев. - 1964. - С. 170-179

13. Боряк, М.Н. И в тарелку, и в ясли.// Приусадебное хозяйство. 1994. -№12.-С. 12-14

14. Бреус, И.П. Особенности адаптации амаранта к эдафическим факторам./ И.П. Бреус// Сельскохозяйственная биология. 1999. - №2. - С.80-89

15. Будников, Г.К. Способ определения интегральной антиоксидантной емкости продуктов питания и напитков./ Г.К Будников, H.H. Чернышева, Г.К. Зиятдинова A.A. Лапин// Заявка на пат. РФ 2003132741/13 от 10.11.2003.

16. Буянкин, В.И. История распространения и ареал Amaranthus retroflexus L. и A. blitoides S. Wats. (Amaranthaceae) в СССР./ В.И. Буянкин// Ботанический журнал. 1977. - Т.62. - №12. - С.1779-1785

17. Быков, В.А. Патент № 21811892 «Способ выявления веществ, обладающих антиоксидантными свойствами, in vitro.»/ В.А. Быков, В.А. Дубинская, М.Ф. Минеева, Л.Б. Ребров, В.К. Колхир. 2002. - 12 с.

18. Быков, С.Ф. Семена амаранта новое масложировое сырье./С.Ф. Быков, Е.К. Давиденко, Ю.В. Быков// Масла и жиры. - 2006. - №10. - С.4-8

19. Вавилов, И.И. Происхождение и география культурных растений. — Л.: Наука. 1987

20. Вавилов, П.П. Практикум по растениеводству/ П.П. Вавилов, В.В. Гриценко, B.C. Кузнецов; Под. ред. П.П. Вавилова. М.: Колос, 1983. — 352с., ил. — (Учебники и учеб. пособия для высш. с.-х. учеб. заведений).

21. Вандюкова, И.И. Спектроскопическое изучение пектинов Amaranthus cruentus./ И.И. Вандюкова, О.В. Цепаева, H.A. Соснина, E.H. Офицеров,

22. A.И. Коновалов.// Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. Материалы I Международного симпозиума. М: Пущино, 1995. - С. 30-3 Í

23. Волгин, С.А. Происхождение цветка в семействе Amaranthaceae и тенденция его специализации.// Ботанический журнал. — 1987. №10. — С.1338-1345

24. Вульф, Е.В., Малеева О.Ф. Мировые ресурсы полезных растений. — Справочник. Л.:. Наука, 1969. - 565с.

25. Гинс, В.К. Амарант — источник биологически активных соединений./

26. B.К. Гинс, П.Ф. Кононков, В.М. Меньшов, Г.Г. Лысенко, М.С. Гинс, C.B. Сокольская, О.В. Кравец.// Новые и нетрадиционные растения иперспективы их использования. Материалы II Международного симпозиума.-М: Пущино, 1997.-Т. 1.-С. 153-154

27. Гинс, М.С. Биологически активные вещества амаранта. Амарантин: свойства, механизмы действия и практическое использование: Монография./ Под ред. И.И. Чернадьева. М.: Изд-во РУДН, 2002. -183с.

28. Гинс, М.С. Возможные механизмы антиокислительной активности бетацианинов амаранта./М.С. Гинс, В.К. Гинс, П.Ф. Кононков, О.Б. Любицкий, О.В. Васильева.// Вестник РАСХН. 2005. - №4 - С.50-53

29. Гуляев, Г.В. Селекция и семеноводство полевых культур./ Г.В. Гуляев, Ю.А. Гужов М., 1987. - 447с.

30. Государственная фармакопея СССР. Вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье./ МЗСССР. 11-е изд., доп. - М.: Медицина, 1989.-400с.

31. ГОСТ 1936-85 Чай. Правила приемки и методы анализа. — М.: Изд-во стандартов. 2001. 9 с.

32. ГОСТ 28550-90 Чай. Метод приготовления измельченной пробы и определения сухих веществ. — М.: Изд-во стандартов. 1991. 4с.

33. ГОСТ 30178-96 Сырье и продукты пищевые. Атомно-адсорбционный метод определения токсичных элементов. — М.: Изд-во стандартов, 1997.

34. Громов, A.A. Амарант на Южном Урале.// Кормопроизводство. №4. -1995.-С. 28-32

35. Гусева, Г.В. Разработка технологии пива с применением амаранта: Автореф. дис . канд. тех. наук/ МГУПП Москва, 2002. - 30с.

36. Дадали, В.А. Процессы перекисного окисления в организме и природные антиоксиданты. В кн.: «Введение в частную микронутриентологию»./ Под ред. Гичева Ю.П. и Огановой Э.- Новосибирск, 1999. С. 240-263

37. Дубинский, В.А. Отчет об исследовании Закаспийской области в отношении лекарственных и технических растений. Пгр. - 1918. - 74с.

38. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта. М., Колос, 1985. - 335 с.

39. Дэсалень, Т.Л. Изучение биологически активных соединений Amaranthus cruentus./ Т.Л. Дэсалень, A.A. Моргунов, E.H. Офицеров.// Человек и лекарство. Материалы III Российского национального конгресса РФ. — М., 1995.-С.64

40. Ельдецова, С.Н. Гемокоагуляционные сдвиги и активность радикальных процессов в плазме и эритроцитах при экстремальных воздействиях в эксперименте.// Автореф. дисс. канд. биол. наук. — Челябинск, 1990. — 26с.

41. Ермаков, А.И. Методы биохимического исследования растений./ А.И. Ермаков. Л.: Высшая школа, 1987. - 430с.

42. Железнов, A.B. Амарант перспективная пищевая и кормовая культура многоцелевого использования для Западной Сибири./ A.B. Железнов, Л.П. Солоненко, Н.Б. Жедезнова.// Пища, экология, качество. -Новосибирск. - 2000. - С. 44-45

43. Железнов, A.B. Амарант — хлеб, зрелище и лекарство.//Химия и жизнь. -2005.-№6.-С. 56-61

44. Захарова Н.С. Изучение бетацианинов и беталаиноксидазы в различных видах амаранта./ Н.С. Захарова, Т.А. Петрова, В.Д. Щербухин, В.К. Гинс// Прикладная биохимия и микробиология. — 1995. Т.31. - №2. — С.234-237

45. Зеленков, В.Н. Патент № 2250046 " Биологически активная кальцийсодержащая добавка на основе амаранта для восполнения дефицита и нормализации обмена кальция в организме"./ В.Н. Зеленков, E.H. Офицеров. 2005. - 7с.

46. Зеленков, В.Н. Патент № 2271822 " Композиция для профилактики и лечения болезней, вызываемых дефицитом кальция (варианты) "./ В.Н. Зеленков. 2006. - 28с.

47. Зеленков, В.Н. Патент № 2273492 " Композиция для профилактики и лечения болезней, вызываемых дефицитом кальция (варианты) "./ В.Н. Зеленков. — 2006. — 19с.

48. Зеленков, В.Н. Патент № 2273493 " Композиция для профилактики и лечения болезней, вызываемых дефицитом кальция (варианты) "./ В.Н. Зеленков. 2006. — 25с.

49. Иванова, Н.А. Амарант на орошаемых землях. — М.: ГУ ЦНТИ Мелиово-динформ, 1999.- 117с.

50. Кадошников, С.И. Выделение красителя из метелок амаранта. / С.И. Кадошников, И.Г. Кадошникова, Д.М. Мартиросян.// Люпин и амарант — источники новых пищевых и диетических продуктов: Тез. докл. междун. конф. Санкт-Петербург, 1996. - С. 91-93

51. Кадошников, С.И. Фармакологические свойства амаранта. / С.И. Кадошников, И.Г. Кадошникова.// Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. Материалы II Международного симпозиума.-М: Пущино, 1997.-Т. 1.-С. 163-165

52. Кадошников, С.И. Фармакологические свойства амаранта./ С.И. Кадошников, И.Г. Кадошникова, A.C. Галиуллина, И.А. Чернов// Аграрная Россия. 2001. - №6. - С. 39-42

53. Камышева, И.М. Углеводы амаранта.// Масложировая промышленность.-от 28.07.2004

54. Кириллова, JI.JI. Применение регуляторов роста при выращивании овощных форм амаранта: Автореф. дис.канд. с./х. наук/ Москва, 1999.-22с.

55. Ключкин, В.В. Новые направления в развитии техники и технологии масложировой промышленности./ В.В. Ключкин, В.Н. Григорьева.// Масложировая промышленность. — 1995. №1-2 — С. 1-11

56. Ключкин, В.В. Пищевые продукты из семян люпина и амаранта./ В.В. Ключкин//Масложировая промышленность. 1999. - №1. - С.20-22

57. Козаева, Л.Т. Определение содержания антиоксидантов водных экстрактов лабазника вязолистного методом кулонометрического титрования электрогенерированным бромом./ Л.Т. Козаева, С.А.

58. Бекузарова, A.A. Лапин, В.Н.Зеленков// IY Всероссийская научная конференция "Химия и технология растительных веществ" Тезисы докладов 26-30 июня 2006 г. - Сыктывкар.: Из-во Коми научного центра УрО РАН, 2006. -С 251.

59. Козаева Л.Т. К изучению антиоксидантного статуса растений юга Тамбовской области/ Козаева Л.Т., Лапин A.A.,Марков М.В., Зеленков

60. B.Н. // Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов (4-5 июня 2007 г.): Материалы IY Российской научно-практической конференции. -М.:РАЕН. 2007.-С 49-50.

61. Коновалов, А.И., Миронов В.Ф., Соснина H.A., Минзанова С.Т., Хируг

62. C.С., Лапин A.A., Смоленцев A.B., Федоров А.Д., Жарковский А.П. / Способ получения кормовых добавок из растительного сырья. // Патент РФ №2168908 (2001).

63. Кононков, П.Ф. Амарант перспективная культура XXI века./ П.Ф. Кононков, В.К. Гинс, М.С. Гинс. - 2-е изд., исправ. и доп. - М.: Издательский дом Евгения Федорова, 1998. — 310с.

64. Кононков, П.Ф. Методические указания по механизированной технологии возделывания амаранта./ П.Ф. Кононков, Л.В. Павлов, В.Ф. Пивоваров, В.К. Гинс, А.Г. Панфилов, Е.В. Василевская, И.В.

65. Паламарчук. М.: Всероссийский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур, 1999. - 20с.

66. Ладодо, К.С. Основы рационального питания./ К.С. Ладодо, В.Д. Отт, Е.М. Фатеева и др. — Киев: Здоровье, 1987. 256с.

67. Ларина, М.В. Растения семейств Яснотковые и Астровые -перспективный сырьевой источник для создания функциональных продуктов и напитков.: Автореф. дис.канд. с./х. наук/ — Москва, 2007. — 23с.

68. Ластовская, Е.А. Изучение флавоноидов растений рода Amaranthus./ Е.А. Ластовская, Г.Т. Зубрицкая, В.И. Артеменко, М.М. Юзвишин.// Фармацевтический журнал. 1997. - №4. - С.90-91

69. Лапин, A.A. Майонезы с биологически активными добавками из амаранта./ A.A. Лапин, H.A. Соснина, П.И. Грязнов, Г. С. Михалкина и др.// Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. -2001.-№5.-С.

70. Лапин, A.A. Антиоксидантные свойства растительных полисахаридов./ A.A. Лапин, В.Н. Зеленков.// VII Международная конференция «Биоантиоксидант»: Тезисы докладов. — М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2006. С. 175-177

71. Лапин, A.A. К вопросу определения антиоксидантного статуса растений./ A.A. Лапин, В.Н. Зеленков.// Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты: Сборник научных трудов. Вып. 14-М.: РАЕН, 2007.- С. 43-52

72. Лосев, А.П. Погода и урожай яблони. — М.: Гидрометеоиздат, 1979. — 87с.

73. Магомедов, И.М. Фотосинтез и органические кислоты. — Л.: Изд-во ЛГУ, 1988.-203с.

74. Магомедов, И.М. Белковый потенциал растений с С4-фотосинтезом.// Тез. докл. 2-го съезда Всес. общ-ва физиологов растений. м., 1990. - С. 46

75. Магомедов, И.М. Амарант. Агротехника возделывания и использование./ И.М. Магомедов, И.М. Ярошевич, И.А. Чернов. Ленинград: изд-во Ленинградского университета. — 1990. — 25с.

76. Максимов, О. Б., Горовой П. Г. Антиоксидантная активность листьев и коры побегов деревьев и кустарников флоры Приморского края //Растительные ресурсы, 1995. Т. 31 - Вып. 1. - С. 61-66.

77. Малевская, Е. Амарант в моем саду.// Наука и жизнь. 1993. - №5. — С.148-150

78. Мартишкин, В.В. Технология и оборудование для переработки амарантового масла./ В.В. Мартишкин// Масла и жиры. 2006. - №2. — С.8-9

79. Мартыщук, В.Ф. Интродукционное испытание сортообразцов амаранта на северо-западе Российской Федерации: Автореф. дис.канд. с./х. наук/ Великий Новгород, 2000. — 21с.

80. Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве./ Под ред. В.Ф. Велика. — М.: Агропромиздат, 1992. 319с.

81. Методические указания по изучению зеленных культур. СПб.: изд-во ВИР, 1987.-с.

82. Михеева, JI.A. Получение и некоторые химические свойства пектинов растений рода амарант: Автореф. дис.канд. хим. наук/ Ульяновский государственный университет. — Москва, 2001. — 21с.

83. Нейштадт, М.И. Определитель растений средней полосы Европейской части СССР. -М.: Госучпедизд. минист. просвещ. РСФСР, 1963. 648с.

84. Носов, A.M. Функции вторичных метаболитов растений in vivo и in vitro.// Физиология растений. 1994. - Т.41. - №6. - С. 873-878

85. Офицеров, E.H. Углеводы семян амаранта./ E.H. Офицеров, Э.Х. Офицерова // Аграрная Россия. — 2001. №6. - С.43-51

86. Ю1.Паламарчук, И.В., Павлов JI.B. Особенности технологии выращивания амаранта в России.// Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. Материалы II Международного симпозиума. — М: Пущино, 1997. Т. 1.-С. 114-116

87. Попов, А. И. Влияние почвы на элементный состав Achillea millefolium L. //Растительные ресурсы, 1994.-Вып. 1-2.-С. 108-120.

88. Попов, А. И. Элементный состав Tanacetum vulgare L. //Растительные ресурсы, 1994. -Вып. 3. С. 85.

89. Проведение полевых опытов с лекарственными культурами// Лекарственное растениеводство. — М., 1981.- №1. 60 с.

90. Прокофьев, А.Б. Интродукционные исследования разных видов рода Amaranthas L.// Тез. докл. I Итоговой конф. мол. ученых и специалистов «Изучение и оптимизация агроэкосистем». Казань, 1989. - С. 5-6

91. Протасова, Н.А., Щербаков А.П. Микроэлементы (Cr, V, Ni, Mn, Zn, Си, Со, Ti, Zr, Ga, Be, Sr, Ba, В, I, Mo) в черноземах и серых лесных почвах Центрального Черноземья. — Воронеж: Воронеж, гос. ун-т, 2003. 368с.

92. Прохорова, JI.T. Семена нетрадиционных растений как источники получения пищевых растительных масел./ JI.T. Прохорова, Горшкова Э.И.// Тезисы докладов Международной конференции. Спб.- 1995.

93. Рахимов, В.М. Разработка элементов сортовой технологии выращивания листовой массы амаранта для пищевой промышленности./ Автореф. дис.канд. с.-х. наук. — М, 2006. 20с.

94. Рейте, Д. Геофизические факторы, влияющие на продуктивность растений./ Д. Рейте, X. Джонсон, К. Йокурн, П. Ломмен.// Теоретические основы фотосинтетической продуктивности. — М.: наука, 1972. — С. 406419

95. Родионова, Н.С. Новая молочно-растительная пищевая добавка из амаранта./ Н.С. Родионова// Интеграция науки, производства и образования: состояние и перспективы. Ч. 1. 1999. — С. 118

96. Савина, Г.И. Семейство Amaranthaceae.ll Сравнительная эмбриология цветковых (Phytolaccaceae-Thymelaeaceae). — Л., 1983. — С.47-49

97. Салахова, Г.Б. Мегаспорогенез и развитие женского гаметофита у Amaranthus sp. (КЗ88)/ Г.Б. Салахова, И.А. Чернов// Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. Материалы II Международного симпозиума. -М.: Пущино, 1997. С. 133-134

98. Салахова, Г.Б. Сравнительно-эмбриологическая характеристика некоторых видов Amaranthus (Amarahthaceae), интродукцированных в Татарстане./ Г.Б. Салахова, И.А. Чернов// Ботанический журнал. 1999. -Т.84. -№1.-С. 70-75

99. Скурихин, И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика: Справочное издание. М.: Высшая школа, 1991. - 288с.

100. Современная энциклопедия лекарственных растений. СПб.: Лениздат «Ленинград», 2006. - С.27

101. Соловьева, А.Е. Биохимические свойства овощных амарантов./ А.Е. Соловьев, O.A. Зверева.// Новые и нетрадиционные растения иперспективы их использования. Материалы II Международного симпозиума. М: Пущино, 1997. - Т. 1. - С. 24-25

102. Солоненко, Л.П. Биохимические свойства овощных амарантов./ Л.П. Солоненко, Н.Б. Железнова, A.B. Железнов.// Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. Материалы II Международного симпозиума. М: Пущино, 1997. - Т. 1. - С. 28-30

103. Соснина, H.A., Хазиев Р.Ш. и др. Пектиновые вещества Amaranthus cruentus.// Химия природных соединений, 1996. №1

104. Соснина, H.A. Пектины — универсальная добавка к молочным продуктам./ H.A. Соснина, В.Ф. Миронов, A.A. Лапин, Г.С. Михалкина, В.Д. Харитонов// Молочная промышленность. 1999. - №9. - С.33-35

105. Стогова, Н. Амарант против 100 болезней./ Н. Стогова. СПб.: Лидер, 2006.-96с.

106. Тахтаджян, А.П. Систематика и филогения цветковых растений. М.-Л.: Наука, 1966.-611с.

107. Тахтаджян, А.П. Систематика и филогения цветковых растений. — М.: Наука, 1987.-611с.

108. Тимонин, А.К. Анатомия вегетативных листьев некоторых видов Amaranthus L. 1. Развитие./ А.К. Тимонин// Бюл. моек, о-ва испытателей природы. Отд. биол., 1984. Т.89. - Вып.2 - С.82-88

109. Тимонин, А.К. Анатомия вегетативных листьев некоторых видов Amaranthus L. 2. Листовая пластинка, черешок, проводящая система листовой оси./ А.К. Тимонин// Бюл. моек, о-ва испытателей природы. Отд. биол., 1984. Т.89. - Вып.6 - С.119-127

110. ТУ 9376-002-44538054-01. Амарант сушеный. Технические условия, г. Жердевка, Тамбовской обл.: ООО Концерн «Отечественные инновационные технологии». 2001.

111. Тутельян, В.А. Применение масла амаранта в диетотерапии сердечнососудистых заболеваний./ Под редакцией акад. РАМН, профессора В.А. Тутельяна. Москва, 2006. - 32с.

112. Устименко, П. Хлеб инков и пища потомков.// Земля России. 1994. - № 4-6. - с. 24-34

113. Федорова, Т.А. Морфолого-систематическое исследование щириц (АтагапАгт Ь., Атагагйкасеае ДизБ.) Европейской России и сопредельных территорий: Автореф. дис.канд. биол. наук/ — Москва, 1997.-18с.

114. НО.Хмелевский, Ю.В. О клиническом применении токоферола./ Ю.В. Хмелевский, Н.Б. Кахновер, A.M. Корницкая.// Врачебное дело. — 1981. -№5. С.31-35

115. Чекман, И.С. и др. Справочник по клинической фармакологии и фармакотерапии./ И.С. Чекман, А.П. Пемщук, O.A. Пятак и др./ Под ред. И.С. Чекмана. — Киев: Здоровье. 1987. — 736с.

116. Черепанов, С.К. Сосудистые растений СССР. Д.: Наука, 1981. - 504с.

117. Чернов, И.А. Амарант фабрика белка./ И.А. Чернов, Б.Я. Земляной. -Казань: Изд-во Казанского университета, 1991. - 91с.

118. Чернов, И.А. Амарант физиолого-биохимические основы интродукции./ И.А. Чернов. - Казань: изд-во Казанского университета, 1992.-90с.

119. Чернов, И.А. Амарант перспективный источник кормового5 белка.// Вестник с.-х. науки. - Москва. - 1992. - № 2. - С. 82-86

120. Чернов, И.А. Перспективы использования амаранта.// Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. Материалы II Международного симпозиума. М: Пущино, 1997. — Т. 1. — С. 147-Î48

121. Шапоренко, П.Д. Технология производства семян нетрадиционных кормовых культур./ П.Д. Шапоренко, В.Г. Шапоренко, В.М. Мамсай. -Харьков, 1988.-24с.

122. Эдварде, Дж., Уокер Д. Фотосинтез С3- и С4- растений: механизмы и регуляция. М.: Мир, 1986. - 590с.

123. Энциклопедия декоративных садоводов./ Под. ред. Вовченко Ю. -СПб.: Литера, 2005. - 480 с.

124. Юкихино, О. Зубная паста, содержащая сквалан и сквален./ О. Юкихино, О. Леасаси, К.К. Тасасаго./ Патент № 58-2922 от 19 января 1983 г.

125. Юмашев, Н.П., Трунов И.А. Почвы Тамбовской области. Мичуринск -Наукоград РФ.: Изд-во Мичурин, гос. агр. ун-та, 2006. - 216 с.

126. Ярошевич, М.И. Амарант новая высокобелковая кормовая культура.// Сельское хозяйство Белоруссии. - 1989. - №4. - С. 12-15

127. Amaranth. Nene Aussichten fuer eine alte Wunderpflanze. Hastenpflug M. (Red). Wagenfeld, 1994. 36s.

128. Arkhipov, M.V. Radiographic technology of the Control and monitoring of• nd •

129. Roentgen-negative attributes in seed browing. — 2 International Workshop "Applied Physics in Life Science". Prague, 25 September 2003. - P. 4-5

130. Barber J., Baker N.R. Photosynthetic mechanisms and the environment.// Elsevier Science Publischer B.V. (Biomedical Division), 1985

131. Berry J., Bjoerkman O. Photosynthetic response and adaptation to temperature in higher plants.// Ann. Rev. Plant Physiol. 1980. -№31.- C.491-543

132. Brand-Garnys E, Van Dansik P., Brand H. Flavonoids in cosmetics (пер. О. Зайкина).// Косметика медицина. 2001. - №5(24). - С.22-37

133. Carlson, R. Chenopoduaceae species: Salt-tolerant plants for green biomass and crop stress (Ed. M. Pressa- racli)// Varsel Deccer Inc., New-York, USA, 1994.-P. 543-558

134. Chan, E. Et al.W Annals of Pharmacoterapy. 1995. - V.29, №6.-P. 625-627

135. Covas, G. Perspectivas del cultivo de los amarantos en la República Argentina //Peblication miscelanes NB USSN 0325-2121, julio 1994 g, Estación Experimental Agropecuaria, Anguil, Instituto Nacional de Technologia Agropecuaria, N 13, P. 1-10

136. Fath, R.A., Altieri M.A., Mon T.R. Volatile constituens of Amaranthus retroflexus L.// J. Agrie Food Chem. 1984. - V. 32. - P. 92-94

137. Gupta, V.K., Thimba D. Grain amaranth: an ideal crop for marginal areas in Kenia.// Primer Congreso International del Amaranto. — Mexico, 1991. 57p.

138. Jane J.L., Chen J.F.// Cereal Chem. 1992. - V.69. - P. 60

139. Jankins, D. //Am. J. Clinical Nutrition.-1997.-V. 65.-P. 1524-1533

140. Kalloo G., Bergh B.O. Genetic Improvent of vegetable crops.// Britain: Pergamon Press, 1993. P. 315-323

141. Kandaswami C., Middleton E.J. Flavonoids as antyoxydants.// Natural Antioxydants: Chemistry, Health effects, and Applicatiins. 1997. - P. 174203

142. Kim M.K., Lee M.S. Volatile flavor of Ixeris dentate and Amaranthus mangestanus.U J. of Korea Agricultural chemical society. — 1988. V. 31 (4). -P. 394-399

143. Lorentz K., Gross M. Sasharides of Amaranth// Hutrition reports international. 1984. - V. 29. №3 - P. 721-726

144. Lorentz K., Hwang J.S. Lipids of Amaranths./ Nutr. Repts. Inst. 1985. -№31.- P. 83

145. Lyon C.K., Becker R. Extraction and refining of oil from amaranth seed.// J. Am. Oil. Soc. 1987. - №64. - P. 233

146. Primer Congreso International del Amaranto. Oaxtepec, 1991. - 132p.

147. Piattelli M., Minal L. Pigments of Centrospermae.// Phytochemistry. 1964. -V.3, № 5. - P. 547-557

148. Saunders R.M., Becker R. Amaranthus: a potential food and feed resource.// Advan. in Cer. Sci. and Techn., Am. Assn. Cer. St. Paul, 1984. V. 6. P. 357396

149. Sage R.F., Pearcy R.W. The nitrogen use efficiency of C3 and C4 plants.// Plant Physiol. V.84. - 1987. - P. 954-958

150. Stone L.A., Lorentz K. The starch of Amaranthus; Physyco-chemical properties and functional characteristics./ Starch. — 1984. №36. - P. 232

151. Sugimoto Y., Tamada K., Sakamoto S. Some properties of normal and waxytype starches of Amaranthus hypochondriacus L.// Staerke. 1981. -№33.-P. 112-116

152. Teutonico R.A., Knorr D. Amaranth: composition, properties and applications of a rediscovered food crop. // Food Technology. — 1985. №1. - P. 49-60

Информация о работе

Гульшина, Валерия Александровна
кандидата биологических наук
Мичуринск, 2008
ВАК 06.01.13

Диссертация

Биология развития и особенности биохимического состава сортов амаранта (Amaranthus L.) в Центрально-Черноземном регионе России - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Биология развития и особенности биохимического состава сортов амаранта (Amaranthus L.) в Центрально-Черноземном регионе России - тема автореферата по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы