ovoshchiОвощи РоссииVegetable crops of Russia2072-91462618-7132Федеральный научный центр овощеводства10.18619/2072-9146-2021-1-111-116ovoshchi-1235Research ArticleАГРОХИМИЯAGROCHEMISTRYОсобенности каротиноидного состава тыквы Конфетка, перспективы использованияPeculiarities of pumpkin carotenoid composition ‘Konfetka’ variety, prospects of utilizationhttps://orcid.org/0000-0003-1803-9168ГолубкинаН. А.GolubkinaN. A.

Надежда Александровна Голубкина – доктор с.-х. наук, главный научный сотрудник лабораторно-аналитического отдела

143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, ул. Селекционная, д.14

Nadezhda A. Golubkina – Doc. Sci. (Agriculture), Chief Researcher Laboratory Analytical Department

14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072

segolubkina45@gmail.comХимичГ. А.KhimichG. A.

Галина Александровна Химич – старший научный сотрудник лаб. селекции и семеноводства тыквенных культур

143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, ул. Селекционная, д.14

Galina A. Khimich – Senior Researcher of the laboratory of selectionand seed production of pumpkin crops

14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072

himich07@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5510-4873АнтошкинаМ. С.AntoshkinaM. S.

Марина Сергеевна Антошкина – кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник лабораторно-аналитического отдела

143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, ул. Селекционная, д.14

Marina S. Antoshkina – Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher Laboratory Analytical Department, Ph.Dr

14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072

limont_m@mail.ruПлотниковаУ. Д.PlotnikovaU. D.

Ульяна Дмитриевна Плотникова – лаборант-исследователь лабораторно-аналитического отдела

143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, ул. Селекционная, д.14

Uliana D. Plotnikova – Researcher-assistant Laboratory Analytical Department,

14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072

ulyagulya3@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-5786-3454НадежкинС. М.NadezhkinS. M.

Сергей Михайлович Надежкин – доктор биол. наук, зав. лабораторно-аналитическим отделом

143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, ул. Селекционная, д.14

141592, Московская обл., пос. Чашниково, Солнечногорский р-н, п/о Ударный

Sergei M. Nadezhkin – Doc. Sci. (Biology), head of Laboratory Analytical Department

14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072

Chashnikovo, Solnechnogorsk district, Moscow region, 141592

nadegs@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5108-3289КоротцеваИ. Б.KorottsevaI. B.

Ирина Борисовна Коротцева – кандидат с.-х. наук, зав. лаб. селекции и семеноводства тыквенных культур

143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, ул. Селекционная, д.14

Irina B. Korottseva – Cand. Sci. (Agriculture), head of the laboratory of selection and seed production of pumpkin crops

14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072

korottseva@mail.ruФедеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр овощеводства" (ФГБНУ ФНЦО)РоссияFederal State Budgetary Scientific Institution Federal Scientific Vegetable Center (FSBSI FSVC)Russian FederationФедеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр овощеводства" (ФГБНУ ФНЦО); Учебно-опытный почвенно-экологический центр МГУ имени М. В. ЛомоносоваРоссияFederal State Budgetary Scientific Institution Federal Scientific Vegetable Center (FSBSI FSVC); Educational and Experimental Soil and Ecological Center of Lomonosov Moscow State UniversityRussian Federation20210503202101111116Copyright © Голубкина Н.А., Химич Г.А., Антошкина М.С., Плотникова У.Д., Надежкин С.М., Коротцева И.Б., 20212021Голубкина Н.А., Химич Г.А., Антошкина М.С., Плотникова У.Д., Надежкин С.М., Коротцева И.Б.Golubkina N.A., Khimich G.A., Antoshkina M.S., Plotnikova U.D., Nadezhkin S.M., Korottseva I.B.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vegetables.su/jour/article/view/1235Актуальность

Актуальность. Тыква является важнейшим источником каротиноидов для человека: бета- и альфа-каротина, лютеина и зеаксантина, играющих фундаментальную роль в обеспечении сумеречного и соответственно цветового зрения у человека.

Результаты

Результаты. Исследование каротиноидного состава мякоти тыквы сорта Конфетка впервые позволило выявить, что это единственный известный в настоящее время сорт, накапливающий исключительно лютеин в мякоти и лютеин и зеаксантин в кожуре. Содержание лютеина в мякоти тыквы составляло 11 мг/100 г, кожуре – 41,3 мг/100 г, плаценте – 51,2 мг/100 г. Уровень зеаксантина отсутствовал в мякоти и составил в кожуре – 28,3 мг/100 г, и в плаценте – 10 мг/100 г. Бета-каротин был обнаружен только в плаценте, где его содержание достигало 94,7 мг/100 г. Полученные данные свидетельствуют о перспективности использования всех частей тыквы сорта Конфетка как в пищевой промышленности, так и в производстве детских продуктов питания и БАДов, содержащих лютеин и зеаксантин.

Relevance

Relevance. Pumpkin is one of the most important source of carotenoids for humans: β- and α-carotene, lutein and zeaxanthin playing a fundamental role in providing twilight and color vision accordingly.

Results

Results. Investigation of pumpkin carotenoid composition, Konfetka variety, revealed for the first time that this cultivar is the only one containing exclusively lutein in pulp with lutein and zeaxanthin in peel and lutein, zeaxanthin and β-carotene in placenta. Lutein concentration in pulp reached 11 mg/100 g, peel – 41.3/100 g, placenta – 51.2 mg/100 g. Zeaxanthin was absent in pulp and reached 28.3 mg/100 g in peel, and 10 mg/100 g in placenta. β-Carotene was detected only in placenta where its concentration was as much as 94.7 mg/100 g. The results indicate great prospects of ‘Konfetka’ components utilization (pulp, peel, placenta) in food industry, production of baby food and biologically active food additives, containing lutein and zeaxanthin.

тыквакаротиноидылютеинpumpkincarotenoidsluteinReferencesГолубкина Н.А., Кекина Е.Г., Молчанова А.В., Антошкина М.С., Надежкин С.М., Солдатенко А.В. Антиоксиданты растений и методы их определения. М., Инфра-М. 2020.Golubkina N.A., Kekina H.G., Molchanova A.V., Antoshkina M.S., Nadezhkin S.M., Soldatenko A.V. Plants antioxidants and methods of their determination. Moscow, Infra-M. 2020. (In Russ.)Голубкина Н.А., Терешонок В.И., Надежкин С.М., Молчанова А.В., Коротцева И.Б., Химич Г.А. Перспективы использования новых сортов тыквы в производстве тыквенного пюре. Нива Поволжья. 2015;2(35).Golubkina N.A., Tereshonok V.I., Nadezhkin S.M., Molchanoca A.V., Korotseva I.B., Khimich G.A. Prospects of new pumpkin varieties utilization in production of pumpkin puree. Niva Povolgia. 2015;2(35). (In Russ.)Кидин В.В. Практикум по агрохимии. М., Колос. 2008. С.236-240.Kidin V.V. Workshop on agrochemistry. Moscow, Kolos. 2008. P.236-240. (In Russ.)Корнеева А.В. Лютеин-зеаксантиновый комплекс: выбор офтальмологов. РМЖ «Клиническая Офтальмология». 2019;(1):54-58.Korneeva A.V. Lutein-zeaxanthin complex: choice of ophthalmologist. Russian Medival Journal Clinical Ophthalmology. 2019;(1): 54-58. (In Russ.)Методические рекомендации МР 2.3.1.1915-04 "Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ" (утв. Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 2 июля 2004 г.)Guidelines MP 2.3.1.1915-04 ‘Recommended consumption levels of food and biologically active substances. (In Russ.)Короцева И.Б., Химич Г.А. Основные направления и задачи селекции тыквенных культур. Овощи России. 2013;(2):17-21. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2013-2-17-21KorottsevaI.B., Khimich G.A. Main trends and challenges in breeding of pumpkin crops. Vegetable crops of Russia. 2013;(2):17-21. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2013-2-17-21Faustino M., Veiga M., Sousa P., Costa E.M., Silva S., Pintado M. Agro-Food Byproducts as a New Source of Natural Food Additives. Molecules. 2019;(24):1056; doi:10.3390/molecules24061056Faustino M., Veiga M., Sousa P., Costa E.M., Silva S., Pintado M. Agro-Food Byproducts as a New Source of Natural Food Additives. Molecules. 2019;(24):1056; doi:10.3390/molecules24061056Helkar P.B., Sahoo A.K., Patil N.J. Review: Food Industry By-Products used as a Functional Food Ingredients. Int J Waste Resour. 2016;6(3):248. doi: 10.4172/2252-5211.1000248Helkar P.B., Sahoo A.K., Patil N.J. Review: Food Industry By-Products used as a Functional Food Ingredients. Int J Waste Resour. 2016;6(3):248. doi: 10.4172/2252-5211.1000248Humphries J.M., Khachik F. Distribution of lutein, zeaxanthin, and related geometrical isomers in fruit, vegetables, wheat, and pasta products. J Agr Food Chemistry. 2003;51(1322–1327.Humphries J.M., Khachik F. Distribution of lutein, zeaxanthin, and related geometrical isomers in fruit, vegetables, wheat, and pasta products. J Agr Food Chemistry. 2003;51(1322–1327.Iriondo-De Hond M., Miguel E., del Castillo M.D. Food Byproducts as Sustainable Ingredients for Innovative and Healthy Dairy Foods. Nutrients. 2018;(10):1358. doi:10.3390/nu10101358Iriondo-De Hond M., Miguel E., del Castillo M.D. Food Byproducts as Sustainable Ingredients for Innovative and Healthy Dairy Foods. Nutrients. 2018;(10):1358. doi:10.3390/nu10101358Kulczy´nski B., Gramza-Michałowska A. The Profile of Secondary Metabolites and Other Bioactive Compounds in Cucurbita pepo L. and Cucurbita moschata Pumpkin Cultivars. Molecules. 2019a;(24):2945. doi:10.3390/molecules24162945Kulczy´nski B., Gramza-Michałowska A. The Profile of Secondary Metabolites and Other Bioactive Compounds in Cucurbita pepo L. and Cucurbita moschata Pumpkin Cultivars. Molecules. 2019a;(24):2945. doi:10.3390/molecules24162945Kulczyński B., Gramza-Michałowska A. The Profile of Carotenoids and Other Bioactive Molecules in Various Pumpkin Fruits (Cucurbita maxima Duchesne) Cultivars. Molecules. 2019b;24(18):3212. doi: 10.3390/molecules24183212Kulczyński B., Gramza-Michałowska A. The Profile of Carotenoids and Other Bioactive Molecules in Various Pumpkin Fruits (Cucurbita maxima Duchesne) Cultivars. Molecules. 2019b;24(18):3212. doi: 10.3390/molecules24183212Khachik F., Beecher G.R., Goli M.B., Lusby W.R. Separation, identification, and quantification of carotenoids in fruits, vegetables and human plasma by high performance liquid chromatography. Pure and Applied Chemistry. 1991;63(1):71–80,Khachik F., Beecher G.R., Goli M.B., Lusby W.R. Separation, identification, and quantification of carotenoids in fruits, vegetables and human plasma by high performance liquid chromatography. Pure and Applied Chemistry. 1991;63(1):71–80,Madhavan J., Chandrasekharan S. , Priya M.K., Godavarthi A. Modulatory Effect of Carotenoid Supplement Constituting Lutein and Zeaxanthin (10:1) on Anti-oxidant Enzymes and Macular Pigments Level in Rats. Pharmacogn Mag. 2018;14(54):268-274. doi: 10.4103/pm.pm_340_17.Madhavan J., Chandrasekharan S. , Priya M.K., Godavarthi A. Modulatory Effect of Carotenoid Supplement Constituting Lutein and Zeaxanthin (10:1) on Anti-oxidant Enzymes and Macular Pigments Level in Rats. Pharmacogn Mag. 2018;14(54):268-274. doi: 10.4103/pm.pm_340_17.Mares-Perlman J.A., Fisher A.I., Klein R. et al. Lutein and zeaxanthin in the diet and serum and their relation to age-related maculopathy in the Third National Health and Nutrition. Examination Survey. Am J Epidemiology. 2001;153(5):424–432.Mares-Perlman J.A., Fisher A.I., Klein R. et al. Lutein and zeaxanthin in the diet and serum and their relation to age-related maculopathy in the Third National Health and Nutrition. Examination Survey. Am J Epidemiology. 2001;153(5):424–432.Mishra S., Sharma K. Development of pumpkin peel cookies and its nutritional composition. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 2019;8(4):370-372.Mishra S., Sharma K. Development of pumpkin peel cookies and its nutritional composition. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 2019;8(4):370-372.Norfezah M.N., Hardacre A., Brennan C.S. Comparison of waste pumpkin material and its potential use in extruded snack foods. Food Science and Technology International. 2011;17(4):367–373. https://doi.org/10.1177/1082013210382484Norfezah M.N., Hardacre A., Brennan C.S. Comparison of waste pumpkin material and its potential use in extruded snack foods. Food Science and Technology International. 2011;17(4):367–373. https://doi.org/10.1177/1082013210382484Murkovic M., Mülleder U. , Neunteufl H. Carotenoid Content in Different Varieties of Pumpkins. Journal of Food Composition and Analysis. 2002;15(6):633-638. DOI: 10.1006/jfca.2002.1052Murkovic M., Mülleder U. , Neunteufl H. Carotenoid Content in Different Varieties of Pumpkins. Journal of Food Composition and Analysis. 2002;15(6):633-638. DOI: 10.1006/jfca.2002.1052Roberts J.E., Dennison J. The Photobiology of Lutein and Zeaxanthin in the EyeJ Ophthalmol. 2015;(2015):687173. doi: 10.1155/2015/687173Roberts J.E., Dennison J. The Photobiology of Lutein and Zeaxanthin in the EyeJ Ophthalmol. 2015;(2015):687173. doi: 10.1155/2015/687173Seddon J.M., Ajani U.A., Sperduto R.D. et al. Dietary carotenoids, vitamins A, C, and E, and advanced age-related macular degeneration. EyeDiseaseCase-Control StudyGroup. J. Am. Med. Assoc. 1994;272(18):1413–1420,.Seddon J.M., Ajani U.A., Sperduto R.D. et al. Dietary carotenoids, vitamins A, C, and E, and advanced age-related macular degeneration. EyeDiseaseCase-Control StudyGroup. J. Am. Med. Assoc. 1994;272(18):1413–1420,.Sommerburg O., Keunen J. E.E., Bird A.C., van Kuijk. Fruits and vegetables that are sources for lutein and zeaxanthin: the macular pigment in human eyes. British J Ophthalmology. 1998;82(8):907–910.Sommerburg O., Keunen J. E.E., Bird A.C., van Kuijk. Fruits and vegetables that are sources for lutein and zeaxanthin: the macular pigment in human eyes. British J Ophthalmology. 1998;82(8):907–910.Staichok A.C.B., Mendonça K.R.B., Alves dos Santos P.G., Garcia L.G.C., Damiani C. Pumpkin Peel Flour (Cucurbita máxima L.) – Characterization and Technological Applicability. Journal of Food and Nutrition Research. 2016;4(5):327-333. DOI:10.12691/jfnr-4-5-9Staichok A.C.B., Mendonça K.R.B., Alves dos Santos P.G., Garcia L.G.C., Damiani C. Pumpkin Peel Flour (Cucurbita máxima L.) – Characterization and Technological Applicability. Journal of Food and Nutrition Research. 2016;4(5):327-333. DOI:10.12691/jfnr-4-5-9Torres-León C., Ramírez-Guzman N., Londoño-Hernandez L., Martinez-Medina G.A., Díaz-Herrera R., Navarro-Macias V., Alvarez-Pérez O.B., Picazo B., Villarreal-Vázquez M., Ascacio-Valdes J., Aguilar C.N. Food Waste and Byproducts: An Opportunity to Minimize Malnutrition and Hunger in Developing Countries. Front. Sustain. Food Syst. 2018;(2):52. doi: 10.3389/fsufs.2018.00052Torres-León C., Ramírez-Guzman N., Londoño-Hernandez L., Martinez-Medina G.A., Díaz-Herrera R., Navarro-Macias V., Alvarez-Pérez O.B., Picazo B., Villarreal-Vázquez M., Ascacio-Valdes J., Aguilar C.N. Food Waste and Byproducts: An Opportunity to Minimize Malnutrition and Hunger in Developing Countries. Front. Sustain. Food Syst. 2018;(2):52. doi: 10.3389/fsufs.2018.00052USDA Carotenoid Database, 1998.USDA Carotenoid Database, 1998.Zhou T., King Q., Huang J., Dai R., Li Q. Characterization of nutritional components and utilization of pumpkin. Food. Global Science books. 2007;1(2):313-321.Zhou T., King Q., Huang J., Dai R., Li Q. Characterization of nutritional components and utilization of pumpkin. Food. Global Science books. 2007;1(2):313-321.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.