Preview

Овощи России

Расширенный поиск

Комплексная биохимическая характеристика брокколи и цветной капусты

https://doi.org/10.18619/2072-9146-2020-6-104-111

Полный текст:

Аннотация

Актуальность. Повсеместно культивируемый и востребованный вид овощных культур – капуста огородная Brassica oleracea L. – в процессе эволюции и доместикации разделился на три кластера: капуста листовая, кочанная и брокколи (цветная). Брокколи была выведена путем гибридизации из листовой капусты и является генетическим предшественником цветной. Брокколи и цветная капуста отличаются ценным биохимическим составом, эти культуры рекомендуются для ежедневного потребления.
Материал и методика. Материал исследования включал 30 образцов брокколи и 35 образцов цветной капусты из коллекции ВИР, отражающих эколого-географическое и генетическое разнообразие капусты. Образцы капусты выращивали на научно-производственной базе «Пушкинские и Павловские лаборатории ВИР» (Санкт-Петербург), биохимический анализ проводили в лаборатории биохимии и молекулярной биологии ВИР с помощью газовой хроматографии/масс-спектрометрии.
Результаты. Дана характеристика капустных культур вида капуста огородная Brassica oleracea L. (брокколи и цветная капуста) по основным наиболее важным биохимическим признакам качества. В результате применения метода газовой хроматографии/масс-спектрометрии к изучению биохимического состава в образцах брокколи и цветной идентифицировано 136 компонентов из групп органических кислот, свободных аминокислот, в том числе незаменимых, жирных кислот, в том числе незаменимых, многоатомных спиртов, сахаров, а также фенольных соединений, восков, нуклеозидов и др. Выявлены закономерности в накоплении питательных и биологически активных веществ культурами вида и отдельными образцами. Капуста огородная в пределах изученных разновидностей имеет сложный биохимический состав, характеризующий данные образцы как потенциально высокоценные (при этом роль и значение далеко не всех соединений в организации здорового питания человека известна), что подтверждает необходимость углубленного контроля биохимического состава растений при выведении новых сортов. Найдены образцы с оптимальным компонентным составом для сбалансированного питания человека, которые предлагается использовать в селекции на качество, в том числе получения сортов для здорового (функционального) и лечебно-профилактического питания населения РФ.

Об авторах

Д. А. Фатеев
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР)
Россия

Дмитрий Андреевич Фатеев – младший научный сотрудник

Санкт-Петербург



А. Е. Соловьева
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР)
Россия

Алла Евгеньевна Соловьева – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

Санкт-Петербург



Т. В. Шеленга
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР)
Россия

Татьяна Васильевна Шеленга – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

Санкт-Петербург



А. М. Артемьева
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР)
Россия

Анна Майевна Артемьева – кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник 

Санкт-Петербург



Список литературы

1. A proceeding of the XXVI International Horticultural Congress, Toronto, Canada, 11-17 August, 2002: viticulture - living with limitations.

2. Артемьева А.М., Соловьева А.Е. Генетическое разнообразие и биохимическая ценность капустных овощных растений рода Brassica L. Вестник новосибирского государственного аграрного университета. 2018;49(4):50- 61). doi: 10.31677/2072-6724-2018-49-4-50-61 [Аrtemyeva A.M., Solovieva A.E. Genetic diversity and biochemical value of Brassica L. cabbage plants. Bulletin of NSAU (Novosibirsk State Agrarian University). 2018;49(4):50-61. (in Russian) doi: 10.31677/2072-6724-2018-49-4-50-61]

3. Singh J., Rai M., Upadhyay A.K., Bahadur A., Chaurasia S.N., Singh, K. Antioxidant phytochemicals in broccoli (Brassica oleracea L. var. italica Plenck) cultivars. Journal of Food Science and Technology.Mysore. 2006;43: 391-393.

4. Basten G.P., Bao Y., Williamson G. Sulforaphane and its glutathione conjugate but not sulforaphane nitrile induce UDP-glucuronosyl transferase (UGT1A1) and glutathione transferase (GSTA1) in cultured cells. Carcinogenesis. 2002;(23):1399–1404

5. Verhoeven D., Goldbohm R.A., van Poppel Geert, Verhagen Hans, Brandt P.A. Epidemiological studies on brassica vegetables and cancer risk. Cancer Epidemiol Biomarkers. 5:733-748.

6. Michaud D.S., Spiegelman D., Clinton S.K., Rimm E.B., Curhan G.C., Willett W.C., Giovannucci E.L. Fluid intake and the risk of bladder cancer in men. N. Engl. J. Med. 1999;(340):1390–1397.

7. Yochum L., Kushi L.H., Meyer K., Folsom A.R. Dietary flavonoid intake and risk of cardiovascular disease in postmenopausal women. Am J Epidemiol. 1999;(149):943–949.

8. Raiola A., Errico A., Petruk G., Monti D.M., Barone A., Rigano M.M. Bioactive Compounds in Brassicaceae Vegetables with a Role in the Prevention of Chronic Diseases. Molecules. 2017;23(1):15. doi:10.3390/molecules23010015

9. Lippmann D., Lehmann C., Florian S., Barknowitz G., Haack M., Mewis I., Wiesner M., Schreiner M., Glatt H., Brigelius-Flohé R. Glucosinolates from pakchoi and broccoli induce enzymes and inhibit inflammation and colon cancer differently. Food Funct. 2014;(5):1073–1081. doi: 10.1039/C3FO60676G.

10. Dos Reis L.C.R., Oliveira V.R., Hagen M.E.K., Jablonski A., Flores S.H., de Oliveira Rios A. Carotenoids, flavonoids, chlorophylls, phenolic compounds and antioxidant activity in fresh and cooked broccoli (Brassica oleracea var. Avenger) and cauliflower (Brassica oleracea var. Alphina F1). LWT Food Sci. Technol. 2015;(63):177–183. doi: 10.1016/j.lwt.2015.03.089.

11. Ловкова М.Я., Рабинович А.М., Пономарева С.М., Бузук Г.Н., Соколова С.М. Почему растения лечат. М., 1990. [Lovkova M.Y., Rabinovich A.M., Ponomareva S.M., Buzuk G.N., Sokolova S.M. Why are plants treated? М., 1990. (In Russian)]

12. Jahangir M., H. K. Kim, Y. H. Choi, R. Verpoorte. Health-Affecting Compounds in Brassicaceae. Food Sci. and Food Saf. 2009;8(2):31–43. doi: 10.1111/j.1541-4337.2008.00065.x

13. Tribulato A., Branca F., Ragusa L., Lo Scalzo R., Picchi V. Survey of Health-Promoting Compounds in Seeds and Sprouts of Brassicaceae. Acta Hortic. 2013;(1005):323-330. DOI: 10.17660/ActaHortic.2013.1005.37

14. Novío S.,Cartea M. E.,Soengas P.,Freire-Garabal M., Núñez-Iglesias M. J. Effects of Brassicaceae Isothiocyanates on Prostate Cancer. Molecules. 2016;21(5),626. doi:10.3390/molecules21050626.

15. Лоскутов И.Г., Шеленга Т.В., Конарев А.В., Шаварда А.Л., Блинова Е.В., Дзюбенко Н.И Метаболомный подход к сравнительному анализу диких и культурных видов овса (Avena L.). Вавиловский журнал генетики и селекции. 2016;20(5):636-642. doi: 10.18699/VJ16.185 [N.I. Тhe metabolomic approach to the comparative analysis of wild and cultivated species of oats (Аvena L.). Russian Journal of Genetics: Applied Research. 2016;20(5):636-642. (in Russian) doi: 10.18699/VJ16.185]

16. Конарев А.В., Шеленга Т.В., Перчук И.Н., Блинова Е.В., Лоскутов И.Г. Характеристика разнообразия овса (Avena L.) из коллекции ВИР – исходного материала для селекции на устойчивость к фузариозу. Аграрная Россия. 2015;(5):2-10. [Konarev A.V., Shelenga T.V., Perchuk I.N., Blinova E.V., Loskutov I.G. Characteristic of Oat Diversity (genus Avena L.) from the Collection of N. I. Vavilov All-Russia Research Institute of Plants - an Initial Material for Oat Fusarium Resistance Selection. Agrar. Ross. 2015;(5):2-10. (in Russian)]

17. Puzanskiy R.K., Shavarda A.L., Tarakhovskaya E.R., Shishova M.F. Analysis of metabolic profile of Chlamydomonas reinhardtii cultivated under autotrophic conditions. Appl. Biochem. Microbiol. 2015;51(1):83-94. doi.org/10.1134/S0003683815010135.

18. Annunziata M.G., Carillo P., Fuggi A., Troccoli A., Woodrow P. Metabolic profiling of cauliflower under traditional and reduced tillage systems. Australian Journal of Crop Science. 2013:(7):1317-1323.

19. Park S.Y, Lim S.H., Ha S.H., Yeo Y., Park W.T., Kwon D.Y., Park S.U., Kim J.K. Metabolite profiling approach reveals the interface of primary and secondary metabolism in colored cauliflowers (Brassica oleracea L. ssp. botrytis). J Agric Food Chem. 2013 Jul 17;61(28):6999-7007. doi: 10.1021/jf401330e

20. Capriotti, A. L., Cavaliere C., La Barbera G., Montone C.M., Piovesana S., Zenezini Chiozzi R., Laganà A.. Сhromatographic column evaluation for the untargeted profiling of glucosinolates in cauliflower by means of ultra-high performance liquid chromatography coupled to high resolution mass spectrometry. Talanta 2018;(179):792-802.

21. Revelou P.K., Kokotou M.G., Constantinou-Kokotou V. Identification of Auxin Metabolites in Brassicaceae by Ultra-Performance Liquid Chromatography Coupled with High-Resolution Mass Spectrometry. Molecules (Basel, Switzerland). 2019;24(14). doi: 10.3390/molecules24142615.

22. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П. Методы биохимического исследования растений. Л., 1987. [Ermakov A. I., Arasimovich V. V., Jarosh N. P. et. al. Metods of biochemical research in plants. (Metody biohimicheskogo issledovanija rastenij). Leningrad, 1987. (In Russian)]

23. Смоликова Г.Н., Шаварда А.Л., Алексейчук И.В., Чанцева В.В., Медведев С.С. Mетаболомный подход к оценке сортовой специфичности семян Brassica napus L. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2015;19(1):121-127. [Smolikova G.N., Shavarda A.L., Alekseichuk I.V., Chantseva V.V., Medvedev S.S. The metabolomic approach to the assessment of cultivar specificity of Brassica napus L. seeds. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii – Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2015;19(1):121-127. (In Russian)]

24. Yao S.Z., Chen P., Yang X.Y., Fung Y.S., Si S.H. Herbal Organic Acids. In Advanced Chromatographic and Electromigration methods in BioSciences, Edited by Deyl Z., Miksik I., Tagliaro F. and Tesarova E. J. of Chromatogr. Library Series. 1998;(60):344-370.

25. Ailia D., Vassiliev A., Jensen J. O., Schmidt T. J., Li Q. Methyl phosphate formation as a major degradation mode of direct methanol fuel cells with phosphoric acid based electrolytes. J. of Power Sources. 2015;(279):517-521. doi: 10.1016/j.jpowsour.2015.01.010

26. Cañete-Rodríguez A.M., Santos-Dueñas I.M., Jiménez-Hornero J.E., Ehrenreich A., Liebl W., García-García I. Gluconic acid: Properties, production methods and applications–An excellent opportunity for agro-industrial by-products and waste bio-valorization. Process Biochemistry. 2016;51(12):1891-1903. doi.org/10.1016/j.procbio.2016.08.028

27. Teshima, S. In Physiology and Biochemistry of Sterols (G.W. Patterson and W.D. Nes, eds). AOCS, Champaign, IL. 1991. P.229.


Для цитирования:


Фатеев Д.А., Соловьева А.Е., Шеленга Т.В., Артемьева А.М. Комплексная биохимическая характеристика брокколи и цветной капусты. Овощи России. 2020;(6):104-111. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2020-6-104-111

For citation:


Fateev D.A., Solovyeva A.E., Shelenga T.V., Artemyeva A.M. Complex biochemical characteristics of broccoli and cauliflower. Vegetable crops of Russia. 2020;(6):104-111. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2020-6-104-111

Просмотров: 209


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-9146 (Print)
ISSN 2618-7132 (Online)