Факторы регулирования содержания катехинов столового винограда

А.Э. Модонкаева, к.с.-х.н., в.н.с. лаборатории, Е.В. Капустина, инженер-технолог лаборатория хранения отдела агротехники Национальный институт винограда и вина «Магарач»

НЕКОТОРЫЕ ФАКТОРЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КАТЕХИНОВ СТОЛОВОГО ВИНОГРАДА

Приведены результаты влияния внекорневых обработок на накопление катехинов в столовых сортах в процессе вегетации виноградного куста и их сохраняемость при хранении в свежем виде.

Столовый виноград - ценнейший питательный и диетический растительный продукт питания. Его ценность обусловлена не только содержанием в нем легкоусвояемых моносахаров и органических кислот, но и наличием веществ полифенольной природы - флавоноидов, в частности катехинов, которые являются важными компонентами, обусловливающими вкус, с одной стороны, и одними из наиболее ярких носителей P-активных свойств, с другой. Флавоноиды, равно как и витамины, играют доминирующую роль как в обмене веществ виноградного растения, так и в определении органолептических и технологических качеств винограда [1]. Количественный и качественный состав этой группы соединений зависит как от сорта винограда, так и условий его выращивания. В связи с этим, представляется интересным и важным установление влияния условий агротехники, в частности, применения внекорневых обработок микроудобрениями, на накопление катехинов в процессе созревания гроздей и их стабильность при последующем хранении.
Исследования последних лет на стыке различных наук указывают на то, что границы между ними становятся всё более условными. Нет сомнения в том, что полное представление о функционировании сложных биологических систем можно получить лишь используя методы и подходы, разработанные в биохимии, медицине, нутрициологии.
Прошедшие десятилетия характеризовались тотальным воздействием на ткани и биохимические системы человеческого организма техногенных факторов, вызвавших стойкие нарушения процессов нормальной жизнедеятельности [2], и, как следствие, высокий уровень болезней цивилизации (заболевания сердечно-сосудистой системы, нервно-психические нарушения, рак, диабет и т.д.). В результате стремления к индустриализации жизни, человек энергично вмешался в свой естественный и постоянно действующий механизм защиты от стрессовых воздействий и, прежде всего, в систему своего питания. Активное внедрение промышленных технологий производства пищи, рационализация питания в условиях ускоряющегося темпа жизни и дефицита времени привело к тому, что из меню были исключены важные компоненты, к которым организм человека адаптировался в течение веков и которые стали фактически естественной составляющей его организма [3].
В последние годы в медицинской литературе обнародованы некоторые результаты эпидемиологических исследований питания и здоровья отдельных групп населения в различных регионах мира [4-5]. Полученные данные позволили обосновать необходимость значительного расширения списка если не эссенциальных, то, по крайней мере, желательных факторов за счёт непищевых минорных биологически активных компонентов пищи, таких как биофлавоноиды, фитостеролы, пищевые волокна и т.д. [3]. Ввиду особой серьёзности сложившейся ситуации, правительство Украины приняло концепцию общегосударственной целевой программы «Здоровая нация» на 2008-2012 годы. А между тем, ещё более двадцати лет назад академик Покровский А.А. [6] в своей, не потерявшей значения и сегодня, монографии подчёркивал, что «...пища - это по существу комплекс многих сотен и тысяч веществ, каждое из которых обладает определённой мерой биологической активности.... Пищу следует рассматривать не только как источник энергии и пластических веществ, но и как сложный фармакологический комплекс». Таким образом, между микронутриентами и биологически активными компонентами растений фактически размывается и исчезает граница. Действительно, вещества, в которых нуждается организм, помимо микронутриентов - витаминов и минеральных веществ - включают обширный набор других соединений, которые присутствуют в пище в миллиграммовых количествах. Основным источником этих веществ являются растения и, соответственно, сочная растительная продукция [7].
Ранее фенольные соединения считали конечными продуктами обмена клетки. В свете современных взглядов на физиологию, биохимию и молекулярную биологию растений, их относят к необходимым и самым активным клеточным метаболитам [1, 8, 9, 13]. Они способны ускорять или тормозить рост растений, оказывать влияние на репродуктивные процессы, способствовать ризогенезу, подавлять развитие патогенов, регулировать процессы окислительного фосфорилирования и т.д. [10-12]. Большое значение имеет участие полифенолов в стресс-реакциях и обеспечении устойчивости растений, в том числе винограда, к экстремальным условиям среды.

Таблица 1
Динамика массовой доли катехинов при хранении в зависимости от обработок винограда микроудобрениями (2006-2008 гг.)

Таблица 2
Динамика массовой доли катехинов при хранении в зависимости от обработок винограда микроудобрением Эколист (2006-2008 гг.)

Нами в сезон виноградарства 2006-2008 гг. были проведены исследования по влиянию внекорневых макро- и микроэлементных удобрений Акварин, Эколист, Марс-У и Цеовит на накопление катехинов в столовых сортах винограда Молдова и Италия в процессе созревания и их стабильность при последующем холодильном хранении.

В основу работы положены методические рекомендации [14-16]. Обработки опытных участков проводились согласно разработанным схемам опыта; хранение винограда в свежем виде осуществлялось при температуре 0±2°С и относительной влажности воздуха 90-95% в промышленном холодильнике ГП «Морское» НПАО «Массандра» (г. Судак). Определение количественного содержания катехинов проводили согласно рекомендациям [17].
Установлено, что под влиянием обработок микроудобрениями содержание катехинов исследуемых сортов изменилось в процессе созревания до значений, превышающих контроль на 13,3-44,6% (Молдова) и 1,8-32,3% (Италия) (табл. 1, 2). При этом отмечен следующий вклад включённых в опыт микроудобрений в процесс синтеза катехинов. Так, на сорте Молдова применение микроудобрений Марс-У и Акварин позволило интенсифицировать данный процесс на 42,96 и 44,67%; Эколиста - на 13,33%; на сорте Италия - Марс-У, Эколиста и Цеовита - на 5,1; 32,3 и 1,8% соответственно.
Показано, что реакция сорта Молдова на обработки Акварином и Марс-У оказалась ярко выраженной, Эколистом - умеренной; реакция сорта Италия - более выраженной на обработки Эколистом, а на Марс-У и Цеовит - слабой. Очевидно, данная картина явилась результатом совокупного отклика растения на вносимые в различные фазы роста и созревания комбинации микроэлементов.
Серия аналитических работ, проведенных в динамике хранения, дополнила картину воздействия микроудобрений на изучаемую группу биофлавоноидов, раскрыв немаловажный для хранения винограда аспект - количественную стабильность катехинов как естественных БАВ. Чувствительность сорта Молдова к обработке Акварином обеспечила в динамике хранения стабильно высокое содержание катехинов относительно контроля (90,9 мг/100 г - середина хранения и 96,05 мг/100 г - конец хранения), контроль - 61,55 и 67,0 мг/100 г соответственно.
Следовательно, тандем микроудобрения Акварин и сорта Молдова обеспечил увеличение содержания катехинов примерно в 1,4 раза относительно контроля, причём данная тенденция прослеживается, начиная с момента уборки, и остаётся на весь период хранения неизменной. Тот же сорт, но в сочетании с микроудобрением Марс-У, отразил аналогичную картину: накопив при созревании винограда катехинов на 42,96% больше, чем в контроле, к концу периода хранения достиг уровня 93,15 мг/100 г, что на 39,03% превышало контроль.
Воздействие на сорт Молдова, в отличие от сорта Италия, микроудобрения Эколист было аналогичным двум предыдущим препаратам, однако увеличение содержания катехинов в данном случае не было столь значительным и составило в динамике хранения 13,33-19,08%.
Картина влияния микроудобрения Марс-У на сорт Италия в целом подтвердила положительное влияние обработок на накопление катехинов и их сохраняемость: изначальный эффект от применения составил 5,1%, к середине хранения - 12,39%, а к окончанию хранения результаты обоих вариантов практически сравнялись. Очевидно, после 60 суток хранения эффект обработок по отношению к количественному содержанию катехинов, в данном случае, слабеет, в результате чего ускоряется их деградация и разница между вариантами сглаживается.
Аналогичная тенденция отмечена в отношении препарата Эколист: при исходном содержании на 32,3% выше контроля, через 60 суток хранения разница между опытным и контрольным вариантом составила 12,7%, к концу хранения - содержание катехинов отмечено на уровне контроля.
Микроудобрение Цеовит на сорте Италия при исходном и конечном (120 суток) содержании катехинов на уровне контрольного варианта к середине хранения (60 суток) способствовало увеличению количественного содержания на 11,69%.
Использование для внекорневых обработок микроудобрений Эколист, Цеовит, Акварин и Марс-У способствует интенсификации процесса синтеза катехинов при вегетации виноградного куста и положительно влияет на их стабильность при длительном хранении.

Рис. Изменение содержания катехинов в сортах Молдова и Италия (обработка микроудобрением Эколист) при хранении винограда.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Маркосов В.А., Агеева Н.М. Биохимия, технология и медико-биологические особенности красных вин. - Краснодар, 2008. — 224 с.
2. Кочеткова А.А. Функциональные продукты в концепции здорового питания // Пищ. пром-сть. — 1999. - № 3. - С. 4-5.
3. Тутельян В.А. Биологически активные добавки к пище как неотъемлемый элемент оптимального питания // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова. - № 1 (2). — 2001. - 142 с.
4.  Diplock А.Т., Aggett P.J., Ashwell М. et al. // Br.J.Nutrition. - 1999. - Vol.81. - P.1S-27S.
5.  Weisburger J.H.//Amer.J.Clin.Nutr. - 2000. - Vol.71. - P. 1710S-1714S.
6.  Покровский А.А. Метаболические аспекты фармакологии и токсикологии пищи. — М.: Медицина. — 1979. — 184 с.
7.  Дадали В.А. Минорные компоненты пищевых растений как регуляторы детоксикационных и метаболических систем организма //Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова. — № 1 (2). - 2001. - 142 с.
8.  Болотов В.М. Новые способы получения антоциановых красителей из аронии черноплодной // Хранение и переработка сельхозсырья. - 1999. — № 12. — С.27-31.
9.  Минина С.Х., Каухова И.Е. Химия и технология фитопрепаратов. - М.: ГЭОТАР-Мед, 2004. - 560 с.
10. Белякова Е.А., Гугучкина Т.И., Якуба Ю.Ф. Биологически активные вещества и антиоксидантная активность новых красных сортов винограда // Виноделие и виноградарство. — 2006. — № 6. — С.16-17.
11. Бобырь А.Д. Антивирусные свойства веществ из высших растений // Фитонциды в народном хозяйстве. — 1964. - 310 С.
12. Семенов В.М., Ярош А.М. Метод определения антиокислительной активности биологического материала // Украинский биохимический журнал. — 1985. - № 3. - Т.57. - С.50-52.
13. Оптимизационная модель производства красного вина // Т.Г. Кудрицкая, Г.Г. Валуйко, Э.И. Шаченков // Виноградарство и виноделие. — 1991. — №2. — С.56-59.
14. Методические рекомендации по хранению плодов, овощей             и винограда. Организация и проведения исследований /Под общ.ред. С.Ю. Дженеева и В.И. Иванченко. — К., 1998. — 152 с.
15. Методические рекомендации проведения исследований по вопросам хранения и переработки плодов и ягод. —  Киев, 1980.
16. Методические рекомендации по агротехническим исследованиям в виноградарстве Украины. — Ялта: ИВиВ «Магарач», 2004. — 264 с.
17. Методические рекомендации по анализу плодов на биохимический состав. - Ялта, 1982.