Preview

Овощи России

Расширенный поиск

Метаболомный подход к комплексной биохимической характеристике вида капуста огородная Brassica oleracea L.

https://doi.org/10.18619/2072-9146-2019-4-72-79

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). Португальская капуста трончуда эволюционно связана с португальской листовой капустой. Она является переходной формой к типично кочанной капусте и представлена листовыми и полукочанными формами. Капуста огородная отличается ценным биохимическим составом, оптимальным соотношением белков, углеводов и витаминов.
Методика
Материал исследований включал 48 образцов капусты белокочанной, в том числе 27 образцов 13 европейских сортотипов, включая голландские, центрально-европейские и южно-европейские сортотипы, 8 образцов – двух русских северо-западных и центрально-русских сортотипов и 13 образцов
– пяти восточных сортотипов кавказского и турецко-балканского происхождения, 9 образцов Португальской капусты трончуда 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.
Результаты
Дана характеристика капустных культур вида капуста огородная Brassica oleracea L. (разновидности белокочанная и трончуда) по основным наиболее важным биохимическим признакам качества. В результате применения современного неспецифического метаболомного подхода к изучению биохимического состава в образцах капусты белокочанной идентифицировано около 100 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, сортотипами и отдельными образцами. Капуста огородная в пределах изученных ботанических разновидностей и групп сортотипов 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 сортобразцы 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

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

Соловьева Алла Евгеньевна – кандидат биол. наук, старший научный сотрудник отдела биохимии и молекулярной биологии

ResearcherID: B-8742-2017; SPIN-код: 1754-4144


Санкт-Петербург



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

Шеленга Татьяна Васильевна – кандидат биол. наук, ведущий научный сотрудник отдела биохимии и молекулярной биологии

Санкт-Петербург



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

Артемьева Анна Майевна – кандидат с-х. наук, заведующая отделом генетических ресурсов овощных и бахчевых культур

ResearcherID: I-5319-2018; ScopusAuthorID: 14014607500

Санкт-Петербург



Список литературы

1. Артемьева А.М., Чесноков Ю. В. Коллекция капусты ВИР: этапы формирования и изучения. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2012; 16 (4/2): 1047-1060.

2. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П. Методы биохимического исследования растений. Л., 1987.

3. 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.

4. Ксенз М.В. Лобанов В.Г. Капуста ценный компонент рецептур диетических кулинарных изделий. Известия вузов. Пищевая технология. 2008;1:9-11.

5. Лизгунова Т.В. Культурная флора СССР. Т. XI. Капуста. Л., 1984.

6. Ловкова М.Я., Рабинович А.М., Пономарева С.М., Бузук Г.Н., Соколова С.М. Почему растения лечат. М., 1990.

7. 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

8. Соловьева А. Е., Артемьева А. М. Биохимические исследования коллекции капусты: традиции и перспективы // Тр. по прикл. ботанике, генетике и селекции. 2012; 169: 137-146.

9. 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.

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

11. Caсete-Rodrнguez A.M., Santos-Dueсas I.M.,Jimйnez-Hornero J.E.,Ehrenreich A.,Liebl W.,Garcнa-Garcнa 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

12. Gomez-Campo C., Prakash S. Origin and domestication. In book: Biology of Brassica coenospecies. 1999: 33–58.

13. 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

14. Jonsson P., Gullberg J., Nordstrom A., Kusano M., Kowalczyk M., Sjostrom M., Moritz T. A strategy for identifying differences in large series of metabolomics samples analyzed by GS/MS. Anal. Chem. 2004; 7: 1738-1745.

15. Li X., Pang W., and Piao Z. Omics Meets Phytonutrients in Vegetable Brassicas: For Nutritional Quality Breeding. HPJ. 2017; 3(6): 247-254. doi.org/10.1016/j.hpj.2017.11.001

16. Mahmud J.A., Hasanuzzaman M., Nahar K., Rahman A., Hossain M.S., Fujita M. Maleic acid assisted improvement of metal chelation and antioxidant metabolism confers chromium tolerance in Brassica juncea. Ecotoxicol Environ Saf. 2017;144:216-226. doi: 10.1016/j.ecoenv.2017.06.010.

17. Novнo S., M. E. Cartea, P. Soengas, M. Freire-Garabal and M. J. NъсezIglesias. Effects of Brassicaceae Isothiocyanates on Prostate Cancer. Molecules. 2016; 21(5), 626. doi:10.3390/molecules21050626. Review Physiology and Biochemistry of Sterols (Patterson, G.W., and Nes, W.D., eds.). American Oil Chemists. 1991: 229-256. A Proceedings of the XXVI International Horticultural Congress. Toronto. Canada 11-17 August 2002. Toronto, 2002; 11–15.

18. 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.

19. Thavarajah D., P. Thavarajah, A. Abare, S. Basnagala, C. Lacher, P.Smith, G. F. CombsJr. Mineral micronutrient and prebiotic carbohydrate profiles of USA-grown kale (Brassica oleracea L. var. acephala). J. Food Compos. Anal. 2016; 52: 9-15. doi.org/10.1016/j.jfca.2016.07.003

20. Tribulato A., Branca F., Ragusa L., Lo Scalzo R. and 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

21. Wang G H., Li X. and Song J. Vegetable Genetic Resources in China. HPJ. 2018; 4(2): 83-88. doi.org/10.1016/j.hpj.2018.03.003

22. 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.


Для цитирования:


Соловьева А.Е., Шеленга Т.В., Артемьева А.М. Метаболомный подход к комплексной биохимической характеристике вида капуста огородная Brassica oleracea L. Овощи России. 2019;(4):72-79. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2019-4-72-79

For citation:


Solovyeva A.E., Shelenga T.V., Artemyeva A.M. The metabolomic approach to the complex biochemical characteristics of cole Brassica oleracea L. Vegetable crops of Russia. 2019;(4):72-79. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2019-4-72-79

Просмотров: 30


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


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