Samara Journal of ScienceSamara Journal of ScienceСамарский научный вестник2309-43702782-3016Samara State University of Social Sciences and Education9047510.17816/snv2021103116General BiologyОбщая биологияResearch ArticleThe content of carotenoids in plant fruits of Sorbus L. species and varieties when introduced in the North (Komi Republic)Содержание каротиноидов в плодах растений видов и сортов рода Sorbus L. при интродукции в условиях Севера (Республика Коми)SkrotskayaOlga ValerievnaСкроцкаяОльга Валерьевна
Russian Federation

candidate of biological sciences, head of Botanical Garden

кандидат биологических наук, заведующий отделом Ботанический сад

skrockaja@ib.komisc.ruPunegovVasiliy VitalyevichПунеговВасилий Витальевич
Russian Federation

candidate of chemical sciences, senior researcher of Botanical Garden

кандидат химических наук, старший научный сотрудник отдела Ботанический сад

punegov@ib.komisc.ruInstitute of Biology of Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of SciencesИнститут биологии Коми научного центра УрО РАН01092021103VOL 10, NO3 (2021)Том 10, №3 (2021)11211615122021Copyright ©; 2021, Skrotskaya O.V., Punegov V.V.Copyright ©; 2021, Скроцкая О.В., Пунегов В.В.2021Skrotskaya O.V., Punegov V.V.Скроцкая О.В., Пунегов В.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://snv63.ru/2309-4370/article/view/90475

The paper presents data on the study of the content of carotenoids in plant fruits of different Sorbus species and varieties when introduced in the Komi Republic. As a result of a biochemical analysis, the accumulation of various amounts of carotenoids has been revealed: from 2,6 to 43 mg/%, depending on the species, sample and variety. The author compared the content of this group of substances in raw materials of plants introduced in the Komi Republic with the ones growing in other regions of Russia (Republic of Bashkortostan, Republic of Mordovia, Saratov, Penza, Moscow Region and others). It has been shown that under northern conditions in rowan fruits the value of the total carotenoids prevails in representatives of the Sorbus section with an East Asian range (S. pohuashanensis, S. discolor, S. amurensis), except the Far Eastern species S. sambucifolia. A different content of carotenoids in the plant fruits of S. aucuparia samples has been established: the maximum is in the sample from Yoshkar-Ola, which is 3–5 times higher than that in S. aucuparia from the Komi Republic. The content of this group of substances in the rowan fruits of the three studied varieties (Businka, Rubinovaya and Sorbinka) has been determined; their predominance in the Sorbinka variety has been shown. The study of the biochemical composition of plant raw materials of mountain ash species and varieties with the highest content of carotenoids when introduced in the North should be continued in order to further assess its qualitative composition and to develop recommendations for its use as a medicinal product, as well as a source of functional ingredients for pharmaceutical and food industries.

В статье представлены данные об изучении содержания каротиноидов в плодах разных видов и сортов рода Sorbus в условиях интродукции в Республике Коми. В результате биохимического анализа выявлено накопление различного количества каротиноидов: от 2,6 до 43 мг/% в зависимости от вида, образца и сорта. Проведено сравнение содержания этой группы веществ в сырье растений, интродуцируемых в Республике Коми и произрастающих в других регионах России (Республика Башкортостан, Республика Мордовия, Саратовская, Пензенская, Московская области и другие). Показано, что в условиях Севера в плодах рябины значение суммы каротиноидов преобладает у представителей секции Sorbus с восточноазиатским ареалом (S. pohuashanensis, S. discolor, S. amurensis), исключением оказался дальневосточный вид S. sambucifolia. Установлено разное содержание каротиноидов в плодах растений образцов S. aucuparia: максимальным этот показатель был у образца из Йошкар-Олы, который в 3–5 раз превышал таковой у S. aucuparia из Республики Коми. Определено содержание этой группы веществ в плодах рябины трех изучаемых сортов (Бусинка, Рубиновая, Сорбинка), показано их преобладание у сорта Сорбинка. Исследование биохимического состава растительного сырья видов и сортов рябины с наибольшим содержанием каротиноидов в условиях интродукции на Севере следует продолжить с целью последующей оценки его качественного состава и для разработки рекомендаций по его использованию в качестве лекарственного, а также как источника функциональных ингредиентов для фармацевтической и пищевой промышленности.

sum of carotenoidsextractionspectrophotometrygenus SorbusEast Asian and Euro-Mediterranean speciessection Sorbussection LobataeS. sambucifoliaS. pohuashanensisS. amurensisS. aucupariaS. mougeottiiBusinka rowan varietyRubinovaya rowan varietySorbinka rowan varietyintroduction studyKomi Republicconditions of the NorthBotanical Gardenсумма каротиноидовэкстракцияспектрофотометриярод Sorbusвосточноазиатские и европейско-средиземноморские видысекция Sorbusсекция LobataeS. sambucifoliaS. pohuashanensisS. amurensisS. aucupariaS. mougeottiiсорт рябины Бусинкасорт рябины Рубиноваясорт рябины Сорбинкаинтродукционное изучениеРеспублика Комиусловия СевераБотанический садThe work was carried out on the basis of the Unique scientific installation "Scientific collection of living plants" of the Botanical Garden of the Institute of Biology of the Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Reg. No. 507428. The research was carried out within the framework of the state assignment on the topic: "Regularities of the processes of reproduction of resource plants in culture in the European North-East" No. АААА – А17–117122090004–9.Работа проводилась на базе УНУ «Научная коллекция живых растений» Ботанического сада Института биологии Коми НЦ УрО РАН, Рег. номер 507428. Исследования выполнены в рамках государственного задания по теме: «Закономерности процессов репродукции ресурсных растений в культуре на европейском Северо-Востоке» № АААА–А17–117122090004–9.Петрова И.П., Соколова С.М. Биохимическая характеристика плодов интродуцированных видов рябины в Москве // Бюллетень ГБС. 1984. Вып. 131. С. 56–62.Иванова С.В., Шелепова О.В., Кириченко Е.Б. Микроэлементный состав плодов рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia L.) // Вестник ОГУ. Приложение Биоэлементология. 2005. № 2. С. 9–10.Чукуриди С.С. Практическая ценность интродуцентов семейства Rosaceae // Научный электронный журнал КубГАУ. 2004. № 4. С. 233–252.Гостищев И.А., Дейнека В.И., Анисимович И.П., Третьяков М.Ю., Мясникова П.А., Дейнека Л.А., Сорокопудов В.Н. Каротиноиды, хлорогеновые кислоты и другие природные соединения плодов рябины // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. 2010. № 3 (74), вып. 10. С. 83–91.Стрельницина С.А., Бурмистров Л.А., Никитина Е.В. Питательные и биологически активные вещества плодов рябины (Sorbus L.) в условиях северо-западной зоны садоводства России // Аграрная Россия. 2010. № 3. С. 10–17.Колесников С.А. Биохимический состав вегетативных органов рябины (Sorbus L.) в средней полосе России // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. 2012. № 21 (140), вып. 21/1. С. 29–33.Остроумов Л.А., Кригер О.В., Карчин К.В., Щетинин М.П. Исследование химического состава плодов рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia), произрастающей в Кемеровской области // Техника и технология пищевых производств. 2014. № 4. С. 38–42.Полухина Т.С., Магеррамова А.Я. Определение биологически активных веществ в плодах рябины обыкновенной (Sorbi aucupariae) // Наука и образование: сохраняя прошлое, создаём будущее: сб. ст. IX междунар. науч.-практ. конф.: в 3 ч. Пенза: Изд-во: Наука и просвещение, 2017. С. 253–255.Гаранович И., Шпитальная Т. Полезные интродуценты // Наука и инновации. 2015. № 3 (145). С. 15–19.Рупасова Ж.А., Гаранович И.М., Шпитальная Т.В., Василевская Т.И., Криницкая Н.Б., Бубнова А.М., Легкая Л.В., Мурашкевич Л.А., Пинчукова Ю.М. Генотипические особенности биохимического состава плодов рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia L.) при интродукции в условиях Беларуси // Проблемы сохранения биологического разнообразия и использования биологических ресурсов: мат-лы III междунар. конф., посв. 110-летию со дня рожд. академика Н.В. Смольского. Минск, 2015. С. 466–470.Абдуллина Р.Г., Вафин Р.В., Гуськова Н.С., Баширова P.M., Путенихин В.П. Содержание каротиноидов в плодах некоторых видов и сортов рябин // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология. 2010. № 2. С. 40–42.Абдуллина Р.Г., Денисова С.Г., Пупыкина К.А., Шигапов З.Х. Содержание каротиноидов в плодах некоторых представителей рода Sorbus L. при интродукции // Химия растительного сырья. 2020. № 1. С. 229–235.Кочегарова Н.Л. Отбор видов и сортов рябины (Sorbus L.), перспективных для выращивания в лечебно-профилактических и пищевых целях, на основе биохимического анализа ее плодов: автореф. … д-ра с/х. наук. СПб., 2001. 47 с.Кочегарова Н.Л., Антропов В.Н., Денисенко О.Н. Рябина обыкновенная как радиоиммунопротекторное растение: научное издание // Актуальные вопросы радиационной гигиены. СПб., 2004. С. 178–179.Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV издание. Т. IV. М., 2018. С. 6403–6404.Rodriguez-Amaya D.B. A guide to carotenoid analysis in foods. ISLI Press. Washington. D.C., 2001. 64 p.Матющенко Н.В. Изменчивость содержания биологически активных веществ в плодах рябины амурской в процессе созревания // Биоразнообразие и проблемы экологии Приамурья и сопредельных территорий: мат-лы 2-й регион. науч. конф. Хабаровск, 2016. С. 44–49.Savikin K.P., Zduni G.M., Krstic-Milosevi D.B., Sircelj H.J., Stesevi D.D., Pljevljaku D.S. Sorbus aucuparia and Sorbus aria as a source of antioxidant phenolics, tocopherols, and pigments // Chemistry & Biodiversity. 2017. Vol. 14, iss. 12. DOI: 10.1002/cbdv.201700329.Mikulic-Petkovsek M., Krska B., Kiprovski B., Veberic R. Bioactive components and antioxidant capacity of fruits from nine Sorbus genotypes // Food science. 2017. Vol. 82, iss. 3. DOI: 10.1111/1750-3841.13643.Zymone K., Raudone L., Raudonis R., Marksa M., Ivanauskas L., Janulis V. Phytochemical profiling of fruit powders of twenty Sorbus L. cultivars // Molecules. 2018. Vol. 23. P. 10–17. DOI: 10.3390/molecules23102593.Богачев А.А., Фоминых М.М., Хомутов Т.О. Содержание суммы каротиноидов и экстрактивных веществ в плодах рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia) // Вестник Пензенского государственного университета. 2019. № 4 (28). С. 77–80.Глухов А.З., Виноградова Н.А. Фитохимическое изучение и оценка антиоксидантной активности плодов Sorbus aucuparia L. и Sorbus intermedia (Ehrh.) Pers., произрастающих на территории Донецкого региона // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. 2019. № 133. С. 57–64.Bobinaitea R., Kraujalisa P., Tamkutea L., Urbonaviĉieneb D., Viškelisb P., Venskutonisa P.R. Recovery of bioactive substances from rowanberry pomace byconsecutive extraction with supercritical carbon dioxide and pressurized solvents // Food Research International. 2020. Vol. 136. P. 152–160.Захаров В.Л., Нархова А. Влияние замораживания на сохранность БАВ в плодах и ягодах дикорастущих растений // Агропромышленные технологии Центральной России. 2020. № 1 (15). С. 21–30.Цандекова О.Л., Неверова О.А. Особенности антиоксидантной системы Betula pendula Roth, произрастающей в условиях породного отвала Кедровского угольного разреза // Вестник КрасГАУ. 2016. № 9. С. 58–64.Сарсацкая А.С. Содержание фотосинтетических пигментов у древесных пород городских насаждений // Вестник Кемеровского государственного университета. Серия: Биологические, технические науки и науки о Земле. 2017. № 4. С. 9–14. DOI: 10.21603/2542-2448-2017-4-9-14.Аджиева В.Ф., Бабак О.Г., Шоева О.Ю., Кильчевский А.В., Хлесткина Е.К. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2015. Т. 19, № 5. С. 561–573.Mendes A., Soares V., Costa M. Carotenoid Biosynthesis Genomics // Pigments in Fruits and Vegetables / C. Chen (eds.). New York: Springer, 2015. P. 9–29. DOI: 10.1007/978-1-4939-2356-4_2.Смоликова Г.Н., Медведев С.С. Каротиноиды семян: синтез, разнообразие и функции // Физиология растений. 2015. Т. 62, № 1. С. 3–16.Шашкина М.Я., Шашкин П.Н., Сергеев А.В. Каротиноиды как основа для создания лечебно-профилактических средств // Российский биотерапевтический журнал. 2009. Т. 8, № 4. С. 91–98.Чупахина Г.Н., Масленников П.В., Скрыпник Л.Н., Федураев П.В., Чупахина Н.Ю. Каротиноиды // Антиоксидантные свойства культурных растений Калининградской области. Калининград: Изд-во: Балтийский федеральный университет им. И. Канта (Калининград), 2016. С. 40–42.Шашкина М.Я., Шашкин П.Н., Сергеев А.В. Роль каротиноидов в профилактике наиболее распространенных заболеваний // Российский биотерапевтический журнал. 2010. Т. 9, № 1. С. 77–86.Bowen P.E., Stacewicz-Sapuntzakis M., Diwadkar-Navsariwala V. Carotenoids in human nutrition // Pigments in Fruits and Vegetables. New York: Springer, 2015. P. 31–67.Пат. 2302253 Российская Федерация, МПК⁵¹ А61К 36/734, А61Р 1/04 Способ получения средства, обладающего антиязвенной активностью / Лубсандоржиева П.-Н.Б., Ажунова Т.А., Николаев С.М., Шантанова Л.Н., Петров Е.В., Чехирова Г.В., Николаева И.Г., Танхаева Л.М., Оленников Д.Н., Нагаслаева О.В., Муханова Л.Х., Унагаева А.А.; заявл. 27.09.2005; опубл. 10.07.2007, Бюл. № 19. 13 с.Garden-Robinson J. Carotenoids in green vegetables and health aspects // Pigments in Fruits and Vegetables. New York: Springer, 2015. P. 229–246.Поплавская Т.К. Селекция и внедрение новых сортов рябины в садоводство России. Пермь: Пермское книжное изд-во, 2006. 152 с.Deren´ko S.A. Carotenoids of the fruit of Sorbus aucuparia // Chemistry of Natural Compounds. 1978. Vol. 14, iss. 4. P. 454–455.Государственная фармакопея Республики Беларусь. Т. 2. 1368 с.