Вариабельность фенольных соединений у разных сортов капусты кейл (Brassica oleracea L. var. acephala)

Актуальность. Капуста кейл (Brassica oleracea L. var. acephala) – листовая овощная культура с зелеными, красными и фиолетовыми листьями, культивируется в Северной и Центральной Европе, а также в Северной Америке. Кейл занимает заслуженно высокое место в списке функциональных продуктов из-за большого содержания биологически активных веществ. Капуста кейл содержит витамины, минералы, антиоксидантные соединения, углеводы, ненасыщенные жирные кислоты, белки и пищевые волокна. Несмотря на высокую привлекательность в качестве функционального продукта питания, в России она в массовых масштабах не возделывается.

Материал и методика. Целью настоящей работы является изучение содержания фенольных соединений в двух сортах капусты кейл для обоснования рекомендаций по ее культивированию в России. В качестве объекта исследования использовали сорт и гибрид капусты кейл – Dwarf Blue Scotch с зеленым листьями и гибрид Redbor F₁ с красными листьями. Изучали содержание растворимых фенольных соединений и флавоноидов, а также качественный состав фенольных соединений в капусте кейл, определение проводили по общепринятым методикам. В качестве проб для анализа использовали выращенные растения в возрасте 16 недель. Опыт проводили в лабораторных условиях в 5-кратной повторности.

Результаты. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о достаточно высоком содержании фенольных соединений и флавоноидов у изученных сортов капусты кейл. Продемонстрировано, что гибрид Redbor F₁ характеризуется более высоким содержанием растворимых фенольных соединений, по сравнению с сортом Dwarf Blue Scotch в среднем на 20%. Сделано заключение, что данный гибрид Redbor F₁ может быть использован для разработки приемов повышения эффективности синтеза вторичных метаболитов, полезных для здоровья человека, и рекомендован фермерам для выращивания на территории РФ.

1. Pennington J.A.T., Fisher R.A. Classification of fruits and vegetables. Food Composition and Analysis. 2009;(22):S23-S31. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2008.11.012

2. Pem D., Jeewon R. Fruit and vegetable intake: Benefits and progress of nutrition education interventions-narrative review article. Iranian Journal of Public Health. 2015;(44):1309-1321.

3. Aune D., Giovannucci E., Boffetta P., Fadnes L.T., Keum N., Norat T., Greenwood D.C., Riboli E., Vatten L.J., Tonstad S. Fruit and vegetable intake and the risk of cardiovascular disease, total cancer and all-cause mortality-A systematic review and dose-response meta-analysis of prospective studies. International Journal of Epidemiology. 2017;(46):1029-1056. https://doi.org/10.1093/ije/dyw319

4. Šamec D., Urlić B., Salopek-Sondi B. Kale (Brassica oleracea var. acephala) as a superfood: Review of the scientific evidence behind the statement. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2019;(59):241- 2422. https://doi.org/10.1080/10408398.2018.1454400

5. Noichinda S., Bodhipadma K., Mahamontri C., Narongruk T., Ketsa S. Light during storage prevents loss of ascorbic acid and increases glucose and fructose levels in Chinese kale (Brassica oleracea var. alboglabra). – Postharvest Biology and Technology. 2007;(44):312-315. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2006.12.006

6. Walsh R.P., Bartlett H., Eperjesi F. Variation in Carotenoid Content of Kale and Other Vegetables: A Review of Pre- and Post-harvest Effects. Agricultural and Food Chemistry. 2015;(63):9677-9682. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5b03691

7. Джантасова А.С., Т.Е. Айтбаев, Нусупова А.О., Джантасов С.К. оценка продуктивности листовой капусты кале в условиях открытого грунта юго-востока Казахстана. Ізденістер, нəтижелер – Исследования, результаты. 2023;(97):2304-3334. https://doi.org/10.37884/1-2023/05

8. Ashenafi E.L., Nyman M.C., Holley J.M., Mattson N.S., Rangarajan A. Phenotypic plasticity and nutritional quality of three kale cultivars (Brassica oleracea L. var. acephala) under field, greenhouse, and growth chamber environments. Environmental and Experimental Botany.2022;(199):104895. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2022.104895

9. Pojer E., Mattivi F., Johnson D., Stockley C.S. The case for anthocyanin consumption to promote human health: A review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2013;(12):483-508. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12024.

10. Алмуграби Е., Калимуллин М.И., Мостякова А.А., Тимофеева О.А. Фитохимический состав Brassica oleracea var. sabellica в онтогенезе. АгроЭкоИнфо. http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2020/1/st_115.pdf

11. Anteh J.D., Almugrabi E., Mostyakova A., Timofeeva O. Biochar influences on phytochemical composition and expression genes of curly kale at different treatment times. Turkish Journal of Botany. 2023;(47):529-540. https://doi.org/10.55730/1300-008X.2782

12. Schmidt S., Zietz M., Schreiner M., Rohn S., Kroh L.w., Krumbein A. Genotypic and climatic influences on the concentration and composition of flavonoids in kale (Brassica oleracea var. sabellica). Food Chemistry. 2010;(119):1293-1299. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.09.004

13. Krumbein A., Saeger-Fink H., Schonhof I. Changes in quercetin and kaempferol concentrations during broccoli head ontogeny in three broccoli cultivars. Applied Botany and Food Quality. 2007;(81):136-139.

14. Vidal N.P., Pham H.T., Manful C., Pumphrey R., Nadeem M., Cheema M., Galagedara L., Leke-Aladekoba F., Abbey L., ThomasR R. The use of natural media amendments to produce kale enhanced with functional lipids in controlled environment production system. Scientific Reports. 2018;(8):14771. https://doi.org/10.1038/s41598-018-32866-5

15. Kuerban A., Yaghmoor S.S., Almulaiky Y.Q., Mohamed Y.A., Razvi S.S.,Hasan M.N., Moselhy S.S., Al-Ghafari A., Alsufiani H.M., Kumosani N.A., AL-Malki A. Therapeutic Effects of Phytochemicals of Brassicaceae for Management of Obesity. Pharmaceutical Resea rch International. 2017;(19):1-11. https://doi.org/10.9734/jpri/2017/37617

16. Cisneros-Zevallos L. The use of controlled postharvest abiotic stresses as a tool for enhancing the nutraceutical content and adding-value of fresh fruits and vegetables. Food Science. 2003;(68):1560-1565. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2003.tb12291.x

17. Jacobo-Velázquez D.A., González-Aguëro M., Cisneros-Zevallos L. Cross-talk between signaling pathways: The link between plant secondary metabolite production and wounding stress response. Scientific Reports. 2015;(5):8608. https://doi.org/10.1038/srep08608

18. Ortega-Hernández E., Antunes-Ricardo M., Jacobo-Velázquez D.A. Improving the Health-Benefits of Kales (Brassica oleracea L. var. acephala DC) through the Application of Controlled Abiotic Stresses: A Review. Plants. 2021;(10):2629. https://doi.org/10.3390/plants10122629

19. Gupta R.K., Dudeja P. Food Packaging. Food Safety in the 21st Century, Academic Press. 2017. P. 491-496. ISBN 978-0-12-801773-9.

20. Neela S., Solomon W.F. Kale: Review on nutritional composition, bio-active compounds, anti-nutritional factors, health beneficial properties and value-added products. Cogent Food & Agriculture. 2020;(6):1811048. https://doi.org/10.1080/23311932.2020.1811048

21. Ayaz F.A., Ayaz S.H., Karaoglu S.A., Gru´z J., Valentova´ K., Ulrichova´ J., Strnad M. Phenolic acid contents of kale (Brassica oleraceae L. var. acephala DC.) extracts and their antioxidant and antibacterial activities. Food Chemistry. 2008;(7):19-25. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.07.003

22. Huang Z., Wang B., Eaves D.H., Shikany J.M., Pace R.D. Phenolic compound profile of selected vegetables frequently consumed by African Americans in the southeast United States. Food Chemistry. 2007;(103):1395-1402. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.10.077

23. Neill S.O., Gould K.S. Anthocyanins in leaves: Light attenuators or antioxidants? Functional Plant Biology. 2003;30(8):865-873. https://doi.org/10.1071/FP03118