Ирга обыкновенная (Amelanchier vulgaris), растение, относящееся к семейству розоцветных. Плоды ирги, и получаемые из них продукты, характеризуются сбалансированным комплексом ряда биологических активных веществ: витаминов, органических кислот, сахаров, полифенольных соединений, пектиновыми веществами, макро- и микроэлементами, что делает их полноценными продуктами питания. Однако в зависимости от климатических условий содержание витаминов и других биологически-активных соединений может существенно изменяться.
Цель исследований состояла в выявлении влияния метеорологических условий на содержание аскорбиновой кислоты и некоторых оксидаз в зрелых плодах ирги обыкновенной.
Материалы и методы исследования Содержание аскорбиновой кислоты изучалось в зрелых плодах ирги обыкновенной. Количественное содержание АК в плодах ирги обыкновенной определяли методом титрования с индикатором 2,6 – дихлорфенолиндофенолом [1]. Для уточнения роли метеорологических факторов в формировании уровня аскорбиновой кислоты и активности оксидаз велась паспортизация температурного фона и уровня выпавших осадков в период развития и созревания плодов ирги обыкновенной.
Результаты исследований и их обсуждение
Метеорологические условия вегетации растений представлены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1
Средняя декадная температура воздуха за веге-тационные периоды трёх лет наблюдений (0С)
| Месяцы | Декады | Среднее многолетнее | 1-й год | 2-й год | 3-й год |
| Апрель | I
II III Средняя |
0,7
4,4 8,1 4,4 |
5,6
9,8 15,6 10,3 |
0,2
9,6 12,0 7,27 |
1,9
6,2 8,4 5,5 |
Май |
I
II III Средняя |
11,0
12,9 14,5 12,8 |
13,1
12,5 10,1 11,9 |
15,3
10,9 11,6 12,6 |
9,2
13,8 22,3 15,1 |
| Июнь | I
II III Средняя |
15,9
16,8 17,8 16,8 |
14,0
16,2 18,9 16,4 |
15,8
17,8 18,2 17,27 |
20,0
10,0 9,3 13,1 |
| Июль | I
II III Средняя |
18,7
19,1 19,2 19,0 |
21,1
24,0 23,5 22,9 |
22,5
20,8 23,8 22,37 |
19,8
21,6 18,3 19,9 |
| Август | I
II III Средняя |
18,6
17,4 16,0 17,3 |
17,5
20,0 13,1 16,9 |
18,3
17,5 15,0 16,93 |
16,2
17,7 17,3 17,0 |
| Сентябрь | I
II III Средняя |
14,0
11,6 9,3 11,6 |
12,3
16,0 8,6 12,3 |
17,9
10,3 7,6 11,93 |
16,7
11,6 6,8 11,7 |
Таблица 2
Среднее декадное количество осадков за вегетационные периоды трёх лет наблюдений (мм)
| Месяцы | Декады | Среднее многолетнее | 1-й год | 2 –й год | 3 – й год |
| Апрель | I
II III ИТОГО |
11
10 12 33 |
4,5
30,6 5,3 40,4 |
2
2 6 10 |
8,5
22,9 25,6 57,0 |
Май |
I
II III ИТОГО |
14
15 16 45 |
0,3
58,3 15,3 73,9 |
0,0
12,0 8,0 20,0 |
4,9
21,4 2,7 29,0 |
| Июнь | I
II III ИТОГО |
17
18 20 55 |
22,3
8,3 39,6 70,3 |
0,1
11,0 12,0 23,1 |
22,7
35,7 28,6 87,0 |
| Июль | I
II III ИТОГО |
21
23 22 66 |
9,6
29,0 83,2 120,9 |
7,0
4,0 4,0 15,0 |
33,3
8,1 23,6 65,0 |
| Август | I
II III ИТОГО |
21
22 20 63 |
35,1
0,2 43,9 79,5 |
2,0
0,6 3,0 5,6 |
22,6
45,1 35,3 103,0 |
| Сентябрь | I
II III ИТОГО |
16
15 15 46 |
6,4
10,5 3,1 20,0 |
1,0
40,0 84,0 125,0 |
44,7
2,7 17,6 65,0 |
Как показали наши биохимические исследования контрольных образцов плодов ирги обыкновенной, биосинтез аскорбиновой кислоты во многом зависит от метеорологических условий и действия ряда оксидаз.
Благоприятное влияние на содержание аскорбиновой кислоты в зрелых плодах оказали достаточное количество осадков и оптимальная температура воздуха. Из таблицы следует, что в годы с наибольшим количеством осадков (1 и 3 годы наблюдений) в результате избыточного увлажнения (70-120мм, в летние месяцы) плоды ирги отличало более высокое накопление витамина С (182,8 ± 0,5 и 225,8 ± 1,8 мг/кг сырых плодов), чем в год с меньшим их количеством (5-23мм) (2-ой год наблюдений), когда содержание аскорбиновой кислоты достигало лишь 174,5 ± 1,4 мг/кг.
Данные по содержанию витамина С, по годам исследования, приведены в таблице 3.
Таблица 3
Содержание аскорбиновой кислоты в зрелых плодах ирги обыкновенной в разные годы
| №
п/п |
Годы
наблюдений |
мг/кг сырой массы,
х ± Sх |
| 1 | 1–й год | 182,8 ± 0,5 |
| 2 | 2-й год | 174,5 ± 1,4 |
| 3 | 3-й год | 225,8 ± 1,8 |
| Рd1,2 | < 0,01 | |
| Рd1,3 | < 0,001 | |
| Рd2,3 | < 0,001 |
В год с пониженной среднемесячной температурой в летний период (3-й год наблюдений), когда температура воздуха не превышала 16,5оС, характеризуется наибольшим накоплением аскорбиновой кислоты и, наоборот, при повышенной летней температуре, более 22оС (1-й и 2-ой годы), уровень витамина С понижался. Это было связано, видимо, с тем, что высокая температура в летние месяцы в сочетании с небольшим количеством осадков приводила к депрессии фотосинтеза и понижению содержания АК. Полученные нами данные в целом согласуются с результатами исследований других авторов по накопления аскорбиновой кислоты в других растениях [2], [3].
Накопление аскорбиновой кислоты в растениях зависило не только от скорости ее синтеза, но и от активности ферментативных систем, в частности аскорбиноксидазы (АО)- фермента, осуществляющего ее окисление.
Изменение активности аскорбиноксидазы в онтогенезе плодов ирги обыкновенной зависит от степени зрелости. В наших исследованиях мы выявили, что в ранние сроки развития плодов фермент отличался повышенной активностью. Далее, с увеличением образования витамина, прослеживается резкое снижение активности аскорбиноксидазы, а уже к концу созревания фермент был неактивен, что совпадало с максимумом накопления витамина С в зрелых плодах.
Таким образом, выявлено, что в прохладные и умеренно дождливые годы в плодах ирги аскорбиновой кислоты накапливается больше, чем в жаркую и сухую погоду. Это связано с тем, что вода выступает в качестве субстрата окисления и источника кислорода при фотосинтезе, поэтому в условиях нормального обеспечения водой идет усиление процессов фотосинтеза. В результате увеличивается численность сахаров, а следовательно, и аскорбиновой кислоты, которая является продуктом их окисления. Имеет место и обратная зависимость между накоплением аскорбиновой кислоты в плодах и активностью аскорбин-оксидазы. В процессе роста и старения растений аскорбиноксидазная активность меняется, в расте-ниях [4]. При созревании ягод активность аскорбиноксидазы понижается.
Литература
- Белозерский А.Н. Определение витамина С (по С.М. Прокошеву) /А.Н. Белозерский, Н.И. Проскуряков // Практическое руководство по биохимии растений. – М.: Сов. Наука, 1951. – С. 335-336.
- Исаева Е.Н. Содержание АК в плодах калины обыкновенной Брянского округа зоны широколиственных лесов / Е.Н. Исаева, Е.Н. Самошкин // Изв. вузов. Лесной журн. – 2002. — №2.- С.114-116.
- Минаева О.А. Динамика накопления АК в плодах шиповника в условиях Оренбурской области / О.А. Минаева // Изв. Оренбургского гос. аграр. ун-та.- 2005. -№4.- С.56-58.
- Миттова В.О. Светозависимые изменения ак-тивности ферментов аскорбат-глутатионового цикла и аскорбатоксидазы в листьях гороха / В.О. Миттова, А.У. Игамбердиев // Журн. общей биологии.- 2000.- Т.61, № 1. — С.64-73.[schema type=»book» name=»ВЛИЯНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА СОДЕРЖАНИЕ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ И АКТИВНОСТИ НЕКОТОРЫХ ОКСИДАЗ В ПЛОДАХ ИРГИ ОБЫКНОВЕННОЙ » author=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 30.12.2014_12(09)» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-05-31″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 30.12.2014_12(09)» ebook=»yes» ]