Биохимические особенности новых для России овощных культур в связи с их нетрадиционным использованием

Актуальность. Новые для России овощные культуры (вигна, кивано, момордика и бенинказа), расширяя свой сортимент и завоевывая внимание потребителей, постепенно увеличивают свою значимость в растениеводческой отрасли страны. Исследование биохимической ценности не только плодов этих культур, но и ранее нетрадиционных для использования в пищу частей фитомассы (листья, воск) может не только более полно обосновать их потребительские качества, но также увеличить эффективность производства и повысить охват пищевых предпочтений потребителей такой продукции. Цель исследования – рассмотреть с позиции питательной ценности возможность нетрадиционного использования в условиях Сибири новых для России овощных культур в качестве функциональных продуктов питания.

Материалы и методы. Использовали 7 сортообразцов вигны, кивано, момордики и бенинказы из «Коллекции живых растений в открытом и закрытом грунте» УНУ № USU 440534 ЦСБС СО РАН, растения которых выращивали в условиях пленочной необогреваемой теплицы (54°49’33” с. ш. 83°06’34” в. д.) в почвогрунте на основе верхового торфа из семян, репродуцированных ранее в этих же условиях. Использовали стандартные методы анализа содержания аскорбиновой кислоты, пектинов. Содержание макро- и микроэлементов в плодах (в мезокарпии и экзокарпии) определяли методом рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения (РФА СИ), другими стандартными методами.

Результаты. В экзокарпии плодов кивано отмечено значительное, в 2-10 раз более высокое накопление Ca (18 246 мкг/г), по сравнению с другими исследованными культурами. Установлено высокое содержание Fe в мезокарпии и, особенно, в воске плодов бенинказы − 141,6 и 473,2 мкг/г, соответственно. Количество аскорбиновой кислоты в листьях в 1,9-2,6 раза превышало этот же показатель в плодах. Самое высокое содержание аскорбиновой кислоты отмечено в листьях образцов вигны: Zinder – 98,35 мг% и сорта Юньнаньская – 91,18 мг%.

1. Фотев Ю.В. К методике интродукции теплолюбивых овощных растений в Сибири. Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет).2018;(4):104-118. https://doi.org/10.31677/2072-6724-2018-49-4-104-118 https://elibrary.ru/yrjcix

2. Kays S.J. Cultivated vegetables of the world: a multilingual onomasticon. Wageningen: Academic Pub.:2011. https://doi.org/10.3920/978-90-8686-720-2/

3. Мамедов М.И. Овощеводство в мире: производство основных овощных культур, тенденция развития за 1993-2013 годы по данным FAO. Овощи России. 2015;(2):3-9. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2015-2-3-9 https://elibrary.ru/ucccif

4. Силко Е.А., Гумеров В.Р., Карпов А.Н., Тарасенко Д.С. Динамика производства и потребления овощной продукции в России. Экономика сельского хозяйства России. 2014;(9):44- 51. https://elibrary.ru/socvez

5. Солдатенко А.В., Пивоваров В.Ф., Пышная О.Н., Гуркина Л.К., Тареева М.М. Некоторые итоги и перспективы селекции овощных культур. Известия ФНЦО. 2019;(1):27-38. https://doi.org/10.18619/2658-4832-2019-1-27-38 https://elibrary.ru/advrll

6. Davis D.R., Epp M.D., Riordan H.D. Changes in USDA food composition data for 43 garden crops, 1950 to 1999. J. Am. Coll. Nutr.2004;23(6):669-682. https://doi.org/10.1080/07315724.2004.10719409

7. Сысо А.И. Тяжелые металлы в окружающей среде: масштабы и степень угрозы растениям, животным и человеку. В кн.: Тяжелые металлы в окружающей среде. Материалы II Международной школы молодых ученых. Новосибирск: НГАУ. 2017. С. 224-241. https://elibrary.ru/zuvhqz

8. Дроздов В.Н. Рациональное возмещение дефицита витаминов и микроэлементов. Лечебное дело. 2009;(3):34-40. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ratsionalnoe-vozmeschenie-defitsita-vitaminov-i-mikroelementov (дата обращения: 08.01.2025).

9. Фотев Ю.В., Шевчук О.М., Сысо А.И. Изучение вариабельности элементного состава семян сортообразцов Vigna unguiculata (L.) Walp. на юге Западной Сибири и в Крыму. Химия растительного сырья. 2021;(2):217-226. https://doi.org/10.14258/jcprm.2021027543 https://www.elibrary.ru/pztznr

10. Radzevičius A., Karklelienė R., Bobinas C., Viskelis P. Nutrition quality of different tomato cultivars. Zemdirbyste. 2009;96(3):P.67-75.

11. Fotev Y., Artemyeva A. The concept of introduction and breeding of non-traditional vegetable plants in Siberia. BIO Web of Conferences. International Conferences “Northern Asia plant diversity: current trends in research and conservation”, Novosibirsk. 6-12.09.2021. https://doi.org/10.1051/bioconf/20213800034

12. Hall N., Nagy S., Barry R. Leaves for food: protein and amino acid contents of leaves from 23 tropical and subtropical plants. Proceedings of the annual meeting: ub 15. 1976;88:486-490.

13. Mekonnen, T.W., Gerrano, A.S., Mbuma, N.W., Labuschagne, M.T. Breeding of vegetable cowpea for nutrition and climate resilience in Sub-Saharan Africa: progress, opportunities, and challenges. Plants. 2022;11:1583. https://doi.org/10.3390/plants11121583

14. Bester S., Condy G. Cucumis metuliferus E. Mey. ex Naudin. Flower Plants Afr. 2013;63:56–64.

15. Usman J.G., Sodipo O.A., Kwaghe A., Sandabe U.K. Uses of Cucumis metuliferus: a review. Cancer Biol Ther.2015;5(1):24- 34.

16. Vieira E., Grosso C., Rodrigues F., Moreira M., Fernandes V., Delerue-Matos C. Bioactive compounds of horned melon (Cucumis metuliferus E. Meyer ex Naudin). In: Bioactive compounds in underutilized vegetables and legumes, Reference Series in Phytochemistry. Eds.: H.N. Murthy, K.Y. Paek. Switzerland: Springer Nature AG. 2021. DOI: 10.1007/978-3-030-57415-4_21.

17. Šeregelj V., Šovljanski O., Tumbas Šaponjac T.V., Vulić J., Ćetković G., Markov S., Čanadanović-Brunet J. Horned Melon (Cucumis metuliferus E. Meyer Ex. Naudin) − current knowledge on its phytochemicals, biological benefits, and potential applications. Processes. 2022;10:94. https://doi.org/10.3390/pr10010094.

18. Islam M.T., Quispe C, El-Kersh D.M., Shill M.C., Bhardwaj K., Bhardwaj P., Sharifi-Rad J., Martorell M., Hossain R., Al-Harrasi A., Al-Rawahi A., Butnariu M., Rotariu L.S., Suleria H., Taheri Y., Docea A.O., Calina D., Cho W.C. A Literature-Based Update on Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.: Traditional Uses, Nutraceutical, and Phytopharmacological Profiles. Oxid Med Cell Longev. 2021;10:6349041. https://doi.org/10.1155/2021/6349041

19. Zaini N.A.M., Anwar F., Hamid A.A., Saari N., Kundur [Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.]: a potential source for valuable nutrients and functional foods. Food Res. Int. 2011;44:2368–2376.

20. Singh S., Gohil K.J., Singh M.P. Pharmacological update on Benincasa hispida (Thunb.): A review. Pharmacological Research - Modern Chinese Medicine. 2024;100478. https://doi.org/10.1016/j.prmcm.2024.100478

21. Фотев Ю.В., Белоусова В.П. Бенинказа. В кн.: Интродукция нетрадиционных плодо-вых, ягодных и овощных растений в Западной Сибири. Новосибирск: Издательство «Гео». 2013:220−233.

22. Wollenweber E., Gaydou E.M. A rare triterpene as major constituent of the "wax" on fruits of Benincasa hispida. Indian drugs. 1991;28(10):1-3.

23. Бурляева М.О., Гуркина М.В., Чебукин П.А., Киселева Н.А. Международный классификатор видов рода Vigna Savy. СПб: ВИР. 2016.

24. Трунова В.А., Зверева В.В. Метод рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения: объекты исследования. Журнал структурной химии. 2016;57(7):1401-1407. https://doi.org/10.15372/JSC20160705 https://www.elibrary.ru/wzviml

25. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П. и др. Методы биохимического исследования растений. Ленинград: Агропромиздат. 1987.

26. Кривенцов В.И. Бескарбазольный метод количественного спектрофотометрического определения пектиновых веществ. Труды Никитского ботанического сада. 1989;109:128-137.

27. Aziziaram Z., Cheghamirza K., Zarei1 L., Beheshti-Alagha A. Chemical and morphological characteristics of common bean seed and evaluating genetic advance in commercial classes. Cellular and Molecular Biology. 2021;67(6):89-99. http://dx.doi.org/10.14715/cmb/2021.67.6.13

28. Marr K., Xia Y.-M., Bhattarai N. Allozymic, Morphological, Phenological, Linguistic, Plant Use, and Nutritional Data of Benincasa hispida (Cucurbitaceae). Economic Botany. 2007;61:44-59. https://doi.org/10.1663/0013-0001

29. Круглов Д. С. Индивидуальная изменчивость элементного состава надземной части Pulmonaria mollis Hornem. Химия растительного сырья. 2010;1:131-136. https://www.elibrary.ru/lrhjsh

30. Барашков В.А., Копосова Т. С., Белых А. И., Лукина С.Ф., Морозова Л.В., Соколова Л.В. Химические элементы в организме человека: справочные материалы. Архангельск: Издательство Поморского государственного университета им. М. В. Ломоносова. 2001.