ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ КРАСЯЩЕГО ЭКСТРАКТА ИЗ СОЦВЕТИЙ

ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙ
УДК 635.49:581.19
ИЗУЧЕНИЕ
СВОЙСТВ
КРАСЯЩЕГО
ЭКСТРАКТА ИЗ
СОЦВЕТИЙ И ЛИСТЬЕВ
АМАРАНТА
И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Гинс М.С1,2 – доктор биологических наук, профессор, лауреат Государственной премии и
премии Правительства РФ
Торрес Миньо К.Х.2 – аспирант
Гинс Е.М.2 – студент
1
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно2
исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур» (ФГБНУ
ВНИИССОК)
143080, Россия, Московская обл., Одинцовский р2н, п. ВНИИССОК, ул. Селекционная, д.14
E2mail: anirr@bk.ru
2Российский Университет дружбы народов, Аграрный факультет
117198, Россия, г. Москва, ул. Миклухо2Маклая, д.8
E2mail: carlosjavier12@yahoo.com
Ключевые слова: амарант, антиоксидант, бетацианиновые пигменты, амарантин, экс2
тракт, гидромодуль.
Н
атуральные красители расти$
тений амаранта рода Amaranthus L.
второму блюду, добавки в овощные
тельного происхождения яв$
разных видов помимо красящих пиг$
супы, пироги и др. При этом молодые
ляются естественными компонента$
ментов хлорофиллов и каротиноидов
растения представляют большую пи$
ми пищевых продуктов: овощей,
накапливаются красные пигменты бе$
щевую ценность по сравнению с са$
фруктов, ягод. Их используют для со$
тацианины, в частности, амарантин,
латами по содержанию биологически
хранения и улучшения внешнего вида
представляющий собой азотосодер$
активных веществ и антиоксидантов.
и цвета продуктов питания, а также
жащее гетероциклическое соедине$
Выращивать растения можно конвей$
для повышения пищевой ценности.
ние красно$фиолетового цвета. Ра$
ерным способом. В теплице, начиная
Растительные красители в своем
нее было показано, что листья ама$
с сентября месяца по апрель можно
составе содержат разнообразные
ранта некоторых видов могут служить
вырастить до 10 урожаев для исполь$
молекулы пигментов (окрашенных со$
растительным сырьем для получения
зования свежих листьев для салатов,
единений: хлорофиллы, каротинои$
зеленого, желтого и красного краси$
а мягкие стебли, сваренные в подсо$
ды, бетацианины, антоцианы и др.),
теля, поскольку содержат большое
ленной воде, используют аналогично
которые обладают широким спек$
количество хлорофиллов, каротинои$
спарже и сушенным овощам. В неко$
тром биологической активности, про$
дов, бетацианинов [1,2].
торых африканских странах в пищу
являя антиоксидантные, антибакте$
Известно, что помимо получения
риальные, антимикотические, имму$
красителя из листьев амаранта моло$
Во ВНИИССОК создан новый сорт
номодулирующие и многие другие
дые растения полезно использовать в
овощного красноокрашенного ама$
свойства.
качестве диетического антиоксидант$
ранта (Amaranthus tricolor L., сорт Ва$
ного салата, овощного гарнира ко
лентина), внесенный в Государствен$
В красноокрашенных листьях рас$
научнопрактический
журнал
[ 84 ]
используются и соцветия.
овощи
россии
№ 4 (25) 2014
PLANTS PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY
ный реестр селекционных достиже$
цветки соцветий амаранта разных ви$
амаранта, срезанные с растений пос$
ний, допущенных к использованию на
дов и сортов (табл. 1).
ле ночного заморозка ($5…$7)°C, в ре$
территории РФ. Листья растений
Работа выполнена в отделе физио$
сорта Валентина отличались повы$
логии и биохимии ВНИИССОК и лабо$
красноокрашенные листья. В то вре$
шенным содержанием пигмента ама$
ратории иммунитета Аграрного фа$
мя как соцветия растений сорта Эко
рантина, что позволило использовать
культета РУДН. Растения амаранта
17020 полностью сохранили окраску,
их в качестве сырья для получения
выращивали на опытных полях инсти$
соцветия сорта Валентина были по$
красителя Амфикра. Однако, при не$
тута в Одинцовском районе Москов$
вреждены в слабой степени (обес$
оптимальных условиях хранения или
ской области на делянках размером 3
цвечены некоторые места на соцве$
повышенных температурах наблюда$
м2.
тиях), тогда как у остальных исследо$
зультате
которого
обесцветились
ли нестабильность окраски в конди$
Содержание амарантина в водных
ванных сортов они были повреждены
терских изделиях, что ограничивало
экстрактах определяли с использова$
в большей степени. Следовательно,
применение красителя в пищевой
нием коэффициента молярной экс$
устойчивость красной окраски соцве$
промышленности.
тинкции 5,6 x10 . Спектральные ха$
тий к действию стрессовых низких
Для повышения устойчивости ок$
рактеристики красителей изучали,
температур у растений амаранта, от$
раски бетацианиновых пигментов из
записывая спектры поглощения рас$
носящихся к разным видам, выра$
красноокрашенных листьев амаранта
творов в области 250$600 мм на спек$
щенных в полевых условиях, при ви$
необходимо разработать способ по$
трофотометре СФ$46. Суммарное со$
зуальной оценке была неодинакова.
лучения красного красителя с улуч$
держание антиоксидантов определя$
Для получения красного красителя
шенными технологическими характе$
ли амперометрическим методом[3],
неповрежденные участки соцветий
ристиками или найти новый источник
количество фенольных соединений
(цветки) всех исследуемых сортов
красного красителя.
определяли согласно [4].
амаранта механически измельчали и
4
Особую пищевую ценность листьев
экстрагировали водой с гидромоду$
амаранта представляет аскорбино$
Результаты исследований
лем 1:100. При этом учитывали дан$
вая кислота, которая накапливается в
и обсуждение
ные, полученные ранее авторами, что
них до 200 мг%, что сравнимо с со$
В Подмосковье для краснолистных
эффективным экстрагентом для по$
держанием аскорбиновой кислоты в
растений амаранта в осенний период
лучения пищевого красителя из лис$
плодах перца. При этом следует под$
значительным абиотическим факто$
тьев амаранта служит вода.
черкнуть, что нетрадиционные про$
ром являются кратковременные ноч$
Красноокрашенные экстракты, по$
дукты часто обогащаются синтетиче$
ные заморозки от $3°C и ниже, кото$
лученные из цветов соцветий и отде$
ской аскорбиновой кислотой.
рые могут наступать, начиная с 3 сен$
ленные фильтрованием от нераство$
В связи с этим целью работы явля$
тября, в период, когда еще активно
римых в воде веществ, содержали
ется разработка способа выделения
проходит сбор листьев для производ$
пигменты – антиоксиданты: амаран$
бетацианового красителя из красно$
ства фиточая «Амарантил» и пищево$
тин (красный) и фенольные соедине$
окрашенных соцветий амаранта раз$
го красителя «Амфикра». В условиях
ния (желтый). Зависимости выхода
ных видов и исследование стабиль$
низкотемпературного стресса сущес$
красящих веществ от соцветий от ви$
ности красителя при действии света и
твенно повреждаются листья амаран$
да амаранта представлены на рис. 1.
неоптимальной температуры.
та и теряется их красная окраска, тог$
Выявлено, что экстракты, полученные
да как красные соцветия не обесцве$
из цветков амаранта сортов Эко
чиваются [5].
17020 и Валентина, содержат макси$
Материалы и методы
Объектом исследований являлись
В опытах использовали соцветия
мальное количество амарантина (дли$
1. Сортообразцы амаранта селекции ВНИИССОК
и интродуцированные из Эквадора
Страна
Вид
Сорт
Эквадор
A. hypohondriacus
Эко 17020
Россия
A. tricolor L.
Валентина
Россия
A. paniculatus
Булава
Россия
A. hypohondriacus
Дон Педро
Россия
A. caudatus
Факел
научнопрактический
журнал
[ 85 ]
овощи
россии
№ 4 (25) 2014
ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙ
токсичность разнообразных химичес$
ких веществ) оказывают профилакти$
ческое влияние при биологическом
повреждении организма инфекцией.
Поэтому важно сравнить суммарное
содержание водорастворимых анти$
оксидантов в соцветиях исследуемых
видов амаранта.
Как следует из таблицы 2, макси$
мальное суммарное содержание во$
дорастворимых низкомолекулярных
антиоксидантов обнаружено в цвет$
ках соцветий сорта Эко 17020, не$
сколько меньшее в цветках сортов
Валентина и Дон Педро и минималь$
ное – у сортов Булава и Факел. При
хранении разбавленных экстрактов
на свету при комнатной температуре
(20°C) в течение недели наблюдали
Рис.1. Зависимости выхода красящих веществ от соцветий от вида амаранта
существенное снижение содержания
на волны 540 нм). Интересно отме$
операций: экстракция и фильтрация,
антиоксидантов, особенно у сорта
тить, что, у вышеуказанных сортов со$
используя при этом мягкий режим вы$
Дон Педро. Выдерживание экстрак$
ответственно, величина плотности по$
деления, исключающий применение
тов в холодильнике при 4°C в темноте
глощения при λ=320нм в УФ области
высоких температур.
в течение недели выявило небольшое
была также выше по сравнению с ос$
Биологическая и пищевая ценность
снижение суммарного содержания
тальными сортами. Данные, пред$
экстрактов красных красителей, полу$
антиоксидантов из сортов Валентина
ставленные на рисунке, позволяют
ченных как из листьев, так и соцветий
(9%) и Булава (8%), и более сущест$
предположить, что содержание анти$
определяется в повышении содержа$
венное у сорта Эко 17020 (49%).
оксиданта амарантина в цветках ама$
нии антиоксидантов, которые оказы$
Следует отметить, что концентри$
ранта исследуемых сортов пропорци$
вают протекторное действие не толь$
рованные экстракты из соцветий сор$
онально величине плотности фено$
ко на растения, но и на организм чело$
тов Валентина и Эко 17020 сохраняли
льных соединений, т.е. их содержа$
века. Они повышают устойчивость ор$
красную окраску в течение 3 недель.
нию.
ганизма к разнообразным вредным
Высокое содержание фенольных со$
Таким образом, предложенная ме$
воздействиям физической, химичес$
единений, амарантина, аскорбино$
тодика позволяет получать красный
кой и биологической природы (пере$
вой кислоты определяет физиологи$
краситель из соцветий с минимумом
охлаждение, перегревание, гипоксия,
ческую ценность листьев и соцветий,
2. Суммарное содержание антиоксидантов* в соцветиях амаранта разных видов
Х± ΔХ, мг, экв. галловой к\ты / г сырого образца
№
Образец
свежее
комната
холодильник
1.
Валентина
1,40±0,04
0,64±0,02
46%
1,27±0,10
91%
2.
Булава
1,16±0,03
0,58±0,02
50%
0,84±0,05
72%
3.
Педро
1,40±0,04
0,43±0,01
31%
1,23±0,07
88%
4.
Факел
0,90±0,03
0,36±0,01
40%
0,83±0,02
92%
5.
Эко 17020
1,95±0,06
0,82±0,02
42%
1,18±0,07
61%
*В состав показателя суммарное содержание антиоксидантов соцветий амаранта входят: водорастворимые соединения, амарантин,
аскорбиновая кислота и фенольные соединения.
научнопрактический
журнал
[ 86 ]
овощи
россии
№ 4 (25) 2014
PLANTS PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY
3. Содержание амарантина, суммарное содержание низкомолекулярных водорастворимых антиоксидантов
(ССА), фенольных соединений (Σ ФС) и содержание аскорбиновой кислоты (АК) в растении амарант
ΣФС% на АСВ
АК, мг%
1,8$3,4
4,9$5,6
145$180
1,4$2,1
1,8$3,1
5,0$5,7
160$200
0,3$0,5
0,43$0,5
0,8$0,9
30$45
Жилки
0,45$0,59
0,7$0,82
0,9$1,1
47$55
Черешки
0,5$0,61
0,69$0,8
0,8$1,2
37$52
Орган
Амарантин, мг/г
ССА, мг
Листья
1,3$1,9
Соцветия
Стебель
пригодных для приготовления функ$
льным соединениям они существенно
циональных продуктов – пищевых
различаются между собой (табл. 3).
 масса соцветий в период уборки
превышает массу листьев в 1,3$1,6
красителей, биологически активных
Листья и соцветия амаранта аккуму$
раз;
добавок, содержащих большое коли$
лируют максимальное количество
чество антиоксидантов, влияющих на
красного пигмента и полифенолов,
 устойчивость соцветий амаранта
к кратковременному низкотемпера$
устойчивость иммунной системы ор$
что позволяет их считать перспектив$
турному стрессу;
ганизма человека.
ным растительным сырьем.
 одновременный сбор соцветий со
всего участка.
На основании полученных резуль$
татов по устойчивости окраски краси$
Преимущества предложенного но$
Красящий экстракт представляет
теля при хранении перспективными
вого источника красного красителя из
собой фармакологический комплекс
источниками пищевого красителя мо$
соцветий растений амаранта сорта
биологически активных веществ с ан$
гут служить цветки соцветий амаранта
Валентина заключается в следующем:
тиоксидантой активностью, содержа$
сортов Эко 17020 и Валентина. Учиты$
щий амарантин, аскорбиновую кисло$
вая, что растения амаранта сорта Эко
 максимально высокий выход
красного пигмента амарантина, срав$
17020, интродуцированные из Эква$
нимый с листьями;
ту и водорастворимые полифенолы.
дора в 2014 году, не полностью адап$
тировались к условиям Московской
области, а в его соцветиях не сформи$
ровались семена за этот период веге$
тации, то в настоящее время растения
этого сорта не могут служить полно$
ценным сырьем для получения краси$
теля. Работа по введению в культуру
сорта Эко 17020 будет продолжена.
У растений сорта Валентина все
органы растения содержат пигмент
амарантин: листья, соцветия, жилки и
черешки листьев, стебель, благодаря
которому они имеют красно$фиолето$
вую окраску. Однако по содержанию
антиоксидантов амарантина и фено$
Литература
1. Кононков П.Ф., Пивоваров В.Ф. и др. Изучение овощных форм амаранта по содержания пигментов в листьях. // До$
клады РАСХН, 1995. $№5. $С.20$21.
2. Гинс М.С., Кононков П.Ф. и др. Физико$химические свойства и биологическая активность амарантина из растений
Amaranthus cruentus L. //Прикладная биохимия и микробиология, 1998. – Т.34. N4. – С.450$454.
3. Yashin A.Y. A flow$injection system with amperometric detection for selective determination of antioxidants in foodstuffs and
drinks // Russian Journal of General Chemistry. 2008. $78: 2566$2571.
4. Гинс М.С., Колесников М.П. и др. «Методика анализа фенольных соединений в овощных культурах». М.Росинформа$
гротех. 2010.$ 45 с.
5. Кононков П.Ф., Гинс М.С., Гинс В.К., Рахимов В.М. «Технология выращивания и переработки листовой массы ама$
ранта как сырья для пищевой промышленности». М., РУДН. $2008.$195 с.
научнопрактический
журнал
[ 87 ]
овощи
россии
№ 4 (25) 2014