Статьи по растениеводческим темам

Научная группа биохимии растений отдела биотехнологии и биохимии растений НБС-ННЦ:

Основным направлением научных исследований группы биохимии растений Никитского ботанического сада является осуществление комплексной биохимической оценки различных видов естественной флоры, плодовых и технических культур с целью получения на их основе продуктов пищевого, лечебно-профилактического и технического назначения. Для достижения требуемого качества продукции применяются технологические, биохимические, микробиологические приемы. Особое внимание уделяется при этом методам, способным прямо или опосредованно установить биологическую ценность продукта по отношению к человеку.
Данное направление возглавляет доктор технических наук, профессор, академик УААН Валерий Никитович Ежов, под его руководством работают старшие научные сотрудники кандидаты биологических наук Полонская Алла Константиновна, Рихтер Александр Александрович, младший научный сотрудник Палий Анфиса Евгеньевна и другие.
Биохимическое обоснование комплексного подхода к переработке плодового сырья заключается в исследовании пищевого и терапевтического потенциала плодовых культур НБС-ННЦ, закономерностей перехода биологически активных веществ (БАВ) в готовый продукт, изучении целенаправленного регулирования количественного содержания и качественного их состава при помощи специальных приемов. Наибольший интерес исследователей представляет, наряду с традиционно перерабатываемыми, нетрадиционные культуры, введение которых в статус технических культур для промышленной переработки значительно расширит ассортимент продукции: алыча, нектарин, мушмула, опунция и другие.
С целью сохранения кислотного разнообразия научной группой рекомендовано производство нектаров из плодов алычи, нектарина и других культур, предполагающих коррекцию кислотности с помощью технологических приемов: сепаж контрастных по качеству сортов, купаж жидкой фракции, добавление сиропа и т. д. Технология предусматривает также увеличение выхода, повышение органолептических свойств и биологической ценности продукции путем применения современных ферментных препаратов мацерирующего, пектолитического и эстеразного действия. Выявлены наиболее перспективные в этом отношении ферментные препараты фирм «Ново-Нордиск» (Швейцария) и «Дюхлер» (Германия).
Технология переработки алычи, например, является гибкой, зависит от химического состава поступивших на переработку плодов и предусматривает получение, помимо нектара, пектисодержащей пастилы и плодового уксуса.
Проводится работа по биохимической характеристике плодов новых сортов нектарина и обоснованию их использования в пищевой и лечебно-профилактической продукции, что позволит в итоге расширить площади их посадок и насытить отечественный рынок свежими плодами и продукцией на их основе.
Заслуживающими внимания исследователей объектами явиляются некоторые нетрадиционные плодовые культуры, используемые на юге Украины как декоративные. Так, изучение химического состава плодов мушмулы свидетельствует о целесообразности использования ее плодов в пищу в свежем виде и в виде разнообразной продукции – мармелада, пастилы, джема, варенья, компотов, сиропов, соков и других безалкогольных и алкогольных напитков. Химический состав листьев мушмулы показывает возможность использования их для лечебно-профилактических и медицинских целей. В различные периоды вегетации листья накапливают макроэлементы: Ca 1,4-2,1%, K – 15-19%, Mg – 1,3-1,7%, Na – 0,07-0,11% и микроэлементы: Fe - 65 мг/ кг, Cu - 5 мг/ кг в пересчете на сухую массу.
Разнообразный род Opuntia семейства Сactaceae насчитывает свыше 250 видов. В Никитском ботаническом саду, где представители этого семейства изучаются традиционно со времени его основания, интродуцировано около 30 видов. Группой биохимии растений изучен химический состав 7 видов плодов Opunti, собранных в состоянии технической зрелости. Плоды, имеющие широкую палитру окраски от оранжевой до рубиновой, различаются между собой по содержанию сухих веществ (11,6-26,2%), сумме сахаров (3,7-10,4%), содержанию моносахаров (3,2-10,6%), титруемых кислот (0,1-1,5%), аскорбиновой кислоты (29-75 мг/100г), лейкоантоцианов (7-9 мг/100г), антоцианов (66-363 мг/100г), водорастворимого пектина (60-140 мг/100г), протопектина (280-780 мг/100г), что позволяет рассматривать возможность использования их в качестве источника пищевых и лечебно-профилактических продуктов. Изучен компонентный состав ароматических веществ плодов, органических кислот плодов и стебле-листьев, динамика накопления биологически активных веществ в плодах, жирнокислотный состав семян.
На основе биохимического исследования технических (лекарственных и ароматических) культур из коллекции НБС-ННЦ создан ряд композиция натуральных растительных ингредиентов различного ароматического направления с лечебно-профилактическими свойствами для ароматизации алкогольных и безалкогольных напитков и другой пищевой продукции.
Разработана рецептура серии бальзамов на основе лекарственного и ароматического сырья юга Украины, выявлено положительное воздействие их на биохимические показатели крови и психофизиологическое состояние человека.
К числу перспективных источников БАВ относится можжевельник, отличающийся повышенным содержанием эфирных масел, фитонцидным, противоспалительным, обезболивающим действием, издавна употребляемый в качестве пряно-вкусового продукта, а также в алкогольной промышленности для ароматизации напитков.
Изучен химический состав и антиоксидантные свойства экстрактов из шишкоягод 1-го и 2-го года зрелости и хвои четырех видов произрастающих в Крыму можжевельников: полушаровидного (Juniperus hemisphaerica), высокого (J. excelsa), колючего (J. oxycedrus) и казацкого (J. sabina)., данные результаты целесообразно учитывать при разработке лечебно-профилактической продукции из них.
В Никитском ботаническом саду ведутся многолетние исследования биохимических свойств различных видов и сортов хурмы. Установлено, что плоды хурмы содержат 13-20% углеводов; 0,05-0,2% органических кислот; 10-44 мг/100г витамина С; 1,0-1,5 мг/100г каротина; 0,3-0,8% белка; 1,0-2,0% пектиновых веществ;1,0-2,0% фенольных веществ; широкий спектр макро - и микроэлементов. Определена антиоксидантная активность плодов хурмы, которая составляет 80-90% от эталона - синтетического антиоксиданта ионола.
Начато изучение биологически активных веществ листьев хурмы. Исследовали листья, собранные осенью, во время сбора урожая плодов. Содержание аскорбиновой кислоты преобладалов листьях хурмы виргинской - 281 мг/100г, в то время как хурма кавказская содержала 96 мг/100г, а хурма восточная - 48 мг/100г. Определено также содержание макроэлементов калия, кальция, натрия в листьях, которое составило для хурмы виргинской: 23, 17 и 0,2 г/кг, соответственно; для хурмы восточной: 29 , 10 и 0,3 г/кг; для хурмы кавказской - 15 , 17 и 0,3 г/кг. По данным биохимической оценки листьев хурмы виргинской они обладают повышенной С-витаминной и минеральной ценностью по сравнению с другими видами.
В рамках поиска новых источников БАВ осуществлена комплексная биохимическая оценка листьев абрикоса, собранных осенью по следующим показателям: содержание сухих веществ, аскорбиновой кислоты, суммы фенольных веществ и показателю антиоксидантной активности.
В настоящее время неизбежным является изучение и использование энергетических резервов природы для усиления жизнеспособности. В данных исследованиях, направленных на биохимическое обоснование разработки лечебно-профилактических напитков на основе лекарственного и эфиромасличного растительного сырья, использовали метод газоразрядной визуализации (ГРВ).
Сравнительный анализ дикорастущих лекарственных растений и их культурных аналогов из коллекции НБС-ННЦ не показал однозначно преимущественного энергопотенциала (ЭП) у дикой группы растений, что расширяет возможности целенаправленного культивирования лекарственных растений и их применения в изготовлении продукции лечебно-профилактического назначения.
Результаты исследований отражены в публикациях:
4. Значение энергопотенциала в оценке жизнедательной силы растительного сырья для получения лечебно-профилактических продуктов. Материалы международного семинара “Лесные биологически активные ресурсы. Полонская А. К., Ежов В. Н., и др. ”, Хабаровск, 2001, с.187.
5. Растительные экстракты для ароматизированныхнапитков. Орехова С. В., Ежов В. Н. Полонская А. К. и др. Материалы международного семинара “Лесные биологически активные ресурсы”, Хабаровск, 2001, с.180-182. 29. Биохимическое обоснование направлений переработки растений на лечебно-профилактические продукты. Ежов В. Н., Полонская А. К. Бюллетень главного ботанического сада. – Вып. 186. – Москва: “Наука”, 2003. – С. 214-225.
30. Изучение органических кислот некоторых видов рода Opuntia коллекции Никитского ботанического сада. Волошина И. В., Полонская А. К., Сластья Е. А. Материалы Всеукраинской научно-практической конференции «Физиология и экология», Днепропетровск, апрель 2004 г. – С.21-22.
35. Биохимический состав плодов некоторіх видов Опунции из коллекции Никитского ботанического сада. Ежов В. Н., Полонская А. К., Волошина И. В., Виноградов Б. А. . Декоративные растения и их рациональное использование. Сборник научных трудов НБС. – Т. 124. – Ялта, 2004. – С. 84-91.
36. Изучение влияния некоторых фитобальзамов на биохимические показатели крови. Полонская А. К., Ежов В. Н., Казакова В. В. и др. Вісник запорізького державного універсітету. – 2004. - №1. - С. 182-185.
Одним из традиционных направлений работ группы биохимии является биохимическое сопровождение селекционных работ, проводимых отделом южного плодоводства НБС-ННЦ. Осуществляемый комплекс биохимических работ является составной частью селекционного процесса, выполняемого на ряде культур: персик, нектарин, абрикос, слива, алыча, зизифус, фейхоа, инжир, хурма и другие.
Такой подход позволяет создавать перспективный промышленный сортимент упомянутых растений хорошо адаптированный к условиям юга Украины и в, частности, Крыма. Результаты исследований могут быть использованы при составлении рекомендаций по формированию садов с целевым назначением урожая (сорта для перерабатывающих предприятий, лечебно-профилактических центров и т. д.).
Список публикаций по данному разделу работы:
1. Рихтер А. А. Прогнозирование взаимосвязи биохимических признаков плодов у абрикоса // Бюл. Никитск. ботан. сада. - 2000. - Вып. 76. - С. 72-74.
2. Рихтер А. А. Изменение биохимических признаков плодов у межвидовых гибридов нектарина с персиком Давида // Бюлл. Главн. Ботан. сада. - 2000. - Вып. 180. - С. 85-89. 5. Рихтер А. А., Жебентяева Т. Н., Орехова В. П. Наследование содержания аскорбиновой кислоты в плодах гибридов персика с нектарином // Физиол. и биохим. культ. растений. - 2001. - Т. 33, № 1. - С. 79-82.
6. Рихтер А. А. Совершенствование качества плодов южных культур. – Симферополь: Таврия, 2001. – 426 с.
7. Шоферистов Е. П., Кривенцов В. И., Рихтер А. А. Полиморфизм биохимических и помологических признаков плодов инбредных линий, межлинейных и сорто-линейных гибридов нектарина и персика. – Садівництво. Міжвідомчий тематичний науковий збірник. – 2002. – Вип.54. – С. 57-69.
8. Рихтер А. А. Введение в экологическую токсикологию: Учебное пособие. – Ялта: ЯИМ, 2002. – 280 с.
Продукты вторичного метаболизма являются ключевым звеном защитных механизмов, обладают рострегулирующей и аллелопатической активностью. К ним относятся терпеноидные и фенольные соединения. Изучение особенностей накопления данных веществ в различных органах растений, изменение их концентраций в ходе развития необходимо для выявления биохимических основ формирования механизмов устойчивости к биотическим и абиотическим факторам. В практическом отношении вторичные метаболиты являются основой лекарственных препаратов растительного происхождения.
Исследованы биологически активные вещества Melilotoides cretacea и возможности их использования в лечебно-профилактических целях». При выполнении работы было выяснено, что данный вид отличается не только высоким содержанием тритерпеновых соединений, но и фенольных. Впервые проведено полное биохимическое исследование различных органов Melilotoides cretacea во время вегетации. Особую ценность представляют результаты, раскрывающие роль веществ тритерпеновой и фенольной природы в растении. Установлено, что максимальная концентрация характерна для корней в период цветения растения. Цветки отличаются значительным количеством фенольных соединений, которые в основном являются флавоноидами. Выявлено, что сумма тритерпеновых гликозидов из корней и спиртовые экстракты из корней и цветков M. cretacea обладает широким спектром антибиотического действия.
На базе отдела биотехнологии и биохимии растений НБС – ННЦ создана и аккредитована испытательная лаборатория, которая производит контроль качества прафюмерно-косметической и пищевой продукции.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство

Агрономия

Преподавателям

Юридические темы