Возможности влияния на состав и свойства растительного сырья

Влиять на состав и свойства растительного сырья можно несколькими основными способами.

• 1. Изменением климатических параметров. В частности, влияя на освещенность и полив растений. Это возможно только в условиях заданной среды, например в светокультуре.
• 2. Изменением фактора питания. Этот метод применим как в условиях культуры, так и в методах культуры клеток, светокультуры. В культуре метод подразумевает варьирование составов подкормки растений в определенные периоды вегетации. В светокультуре питание обеспечивается применением гидропоники.

3. Селекцией и интродукцией. Этот метод наиболее долгий и затратный. Но возможность использования в культуре уже готовых результатов селекции и интродукции позволяет формировать ассортимент функциональных продуктов с использованием местного растительного сырья наиболее оптимальным способом.

Особенности биохимического состава растительного сырья разных групп

Древесные и кустарниковые растения

Лимонник китайский (Schisandra chinensis Turcz.) BailL (прил. A рис. A2) - многолетняя лиана семейства лимонниковые - Schsandraceae.

Растение имеет мощный деревянистый стебель длиной до 10-15 м. Листья черешковые, эллиптические или обратно-яйцевидные. На молодых побегах они расположены очередно, а в основании плодоносящих побегов сближены и образуют ложную мутовку [83]. Лимонник - однодомное растение с раздельнополыми белыми душистыми цветками. В период созревания цветоложе удлиняется в 20-50 раз и каждый пестик превращается в ягоду. Плод - кисть, несущая от 4 до 40 сочных ярко-красных ягод, содержащих по два желтых почковидных семени. Цветет во второй половине мая - начале июня. Плоды созревают в августе - сентябре. Размножается вегетативно и семенами. Кора лимонника имеет своеобразный «лимонный» запах [11].

Заготавливают зрелые плоды лимонника. Сначала их провяливают, затем досушивают в сушилках при температуре порядка 60 °С. Нельзя срывать плоды лимонника вместе с лианами, так как это приводит к гибели зарослей. Растет на Дальнем Востоке, причем большая часть зарослей находится в Приморском крае и частично в Хабаровском, меньше встречается на Сахалине и Курильских островах [17]. В центральных и южных районах Красноярского края растение введено в культуру.

Исследование лимонника китайского [238], собранного в пригородной зоне г. Красноярска в период полного созревания, и сопоставление результатов анализа химического состава и санитарно-гигиенических исследований с имеющимися литературными данными, свидетельствуют о сравнительно высокой пищевой ценности и безопасности испытуемого растительного сырья. Исследования проводились в зрелых плодах без семян и в высушенных плодах с семенами по характеристикам, приведенным в табл. 1.

Как следует из представленных в таблице данных, зольность плодов лимонника китайского лежит в пределах средних значений для растительного сырья.

Однако в связи с тем, что анализируемая биомасса рассматривалась нами как возможный природный источник витаминов для организма человека, прежде всего было установлено содержание тяжелых металлов в данном растительном сырье методом атомно-абсорбционного анализа. Полученные результаты представлены в табл. 2.

Установлено, что исследуемая биомасса содержит ионы указанных полютантов в количествах, значительно меньших, чем их предельно допустимые концентрации. Таким образом, исследуемое растительное сырье является экологически безопасным по данному классу загрязнителей и может быть рекомендовано в качестве источника микронутриентов природного происхождения для обогащения последними продуктов питания.

Плоды лимонника обладают своеобразным характерным вкусом. Кислотность плодов высокая. Содержание в них органических, плодовых кислот (лимонной и яблочной) превышает 12,5 %. Кроме указанных, в плодах лимонника также обнаружены янтарная (около 3,5 % от общего содержания нелетучих кислот) и винная (0,3 %) кислоты.

Таблица 1

Химический состав плодов лимонника, в весовых % (Р = 0,95)

Таблица 2

Содержание ионов тяжелых металлов в биомассе плодов лимонника китайского

Примечание: Доверительный интервал рассчитан при доверительной вероятности Р= 0,95.

Благоприятен качественный состав сахаров анализируемого растительного сырья: более 60 % от общего количества составляет глюкоза, до 30 % - фруктоза, немного сахарозы. Высокое содержание органических кислот и сахаров (более 9 % от массы высушенных плодов) открывает большие перспективы по использованию плодов лимонника для технической переработки.

Кроме того, в составе плодов лимонника китайского обнаружено 8,7 % водорастворимых веществ, включая танниды и красители (0,15-0,25 вес.%), около 1 вес.% крахмала и более 2,5 вес.% целлюлозы.

Следует отметить, что в плодах лимонника присутствует значительное количество минеральных веществ (рис. 4). Как видно из представленных на рис. 4 данных, макроэлементы в плодах лимонника китайского представлены (мг/г) - К - 19,20; Са - 0,70; Mg - 1,70; микроэлементы (мкг/г): Fe - 0,06; Мп - 0,22; Си - 0,10; Zn - 0,13; А1 - 0,02; Ва - 31,05; Se - 33,30; 1-0,09.

Рис. 4. Содержание макро- и микроэлементов в анализируемой биомассе

Как следует из экспериментальных данных, анализируемое растительное сырье содержит как водорастворимые, так и жирорастворимые витамины.

Так содержание аскорбиновой кислоты (витамина С) в анализируемом сырье составляет 580 мг/100 г, при необходимой суточной дозе для взрослого человека 50-100 мг; P-активных веществ (сумма катехинов и флавоноидов в пересчете на рутин) - 46,03 мг/100 г, при суточной дозе - 35-50 мг. Наличие P-активных веществ в сочетании с аскорбиновой кислотой обусловливает высокую капилляроукрепляющую способность плодов лимонника китайского.

Содержание веществ группы витамина А составляет порядка 0,2 % от веса высушенных плодов. Именно с наличием веществ группы витамина А связана способность лимонника воздействовать на зрительные функции глаза, в частности на повышение остроты зрения и улучшение ночного зрения.

Витамин Е (токоферолы), обнаруженный в высушенных плодах в количестве 0,03 %, обеспечивает устойчивое состояние нервной и эндокринной систем, нормализует процессы обмена веществ в скелетных и сердечной мышцах, печени; способствует укреплению иммунной системы.

Эфирное масло, отогнанное с паром и полученное в количестве 1,6 % от веса высушенных плодов, обладает приятным запахом и своеобразным жгучим, горьким вкусом. Физические константы и химический состав эфирного масла представлены в табл. 3.

Из приведенных в табл. 3 данных следует, что эфирное масло более чем на 60 % состоит из сесквитерпеновых углеводородов. Кроме того, в составе эфирного масла обнаружены жирные (или алифатические) терпены в количестве 4 %, моноциклические терпены (порядка 13,5 %) и би- циклические терпены ряда пинана (порядка 3 %) и ряда камфена (4,6 %) и метоксицимол (порядка 2 %), придающие эфирному маслу лимонника исключительно приятный аромат и своеобразный горький вкус.

Наличие терпенов в эфирном масле лимонника китайского в том числе определяет биологическую ценность последнего.

Существенно содержание в плодах лимонника жирного масла (более 40 %) золотисто-желтого цвета, не слишком вязкого (плотность при 20 °С - 0,958 г/мл), с характерным смолистым запахом и вкусом, вызванным наличием в составе масла 8,7 % смоляных кислот. Результаты анализов показали, что масло лимонника относится к полувысыхающим маслам, так как в его составе преобладают глицериды жидких жирных кислот (90,9 %), из них 31,1 % олеиновой кислоты, 25,2 % а-линолевой и 34,6 % Р-линолевой кислоты. Твердые жирные кислоты представлены стеариновой и пальмитиновой кислотами с общим содержанием 3,7 %. Следует отметить, что наличие а- и р-линолевой кислот придает жирному маслу лимонника способность подавлять развитие злокачественных опухолей, что бесспорно привлекает внимание медиков с позиций профилактики онкологических заболеваний [238].

Таблица 3

Состав эфирного масла плодов лимонника китайского (Р= 0,95)

Ранее было установлено [35], что биологическая активность плодов лимонника китайского обусловлена наличием в неомыляемой части жирного масла схизандрина (16 % от массы неомыляемой части), схизандрола (5,7 %), у-схизандрина (2,5 %) и еще четырех веществ, близких по составу и строению [221]. Эти вещества, относящиеся к классу лигнанов, метабо- лизируясь в тканях, ускоряют обмен веществ, повышают рефлекторную возбудимость спинного мозга и оказывают стимулирующее действие на сердечную деятельность и дыхание.

По данным других исследователей, ядовитых веществ - алкалоидов и глюкозидов - в плодах лимонника китайского не обнаружено. Последнее обстоятельство в сочетании с богатым витаминно-минеральным комплексом превращает плоды лимонника в ценнейшее сырье для производства продуктов питания лечебно-профилактического свойства [337].

Плоды лимонника китайского в народной медицине Дальнего Востока давно применяют как стимулирующее и тонизирующее средство при физическом переутомлении, для предупреждения чувства усталости. Нанайцы, уходя на охоту, берут с собой сушеные плоды лимонника; по их уверению, горсть сухих плодов дает силы охотиться на зверей целый день без приема пищи. Русские охотники на Дальнем Востоке для предупреждения чувства усталости заваривают (как чай) ягоды, стебли и корни лимонника [12].

При экспериментальном изучении галеновых препаратов лимонника китайского (настойка и настой лимонника) установлено, что они повышают артериальное давление, уменьшают частоту сердечных сокращений и усиливают их амплитуду, возбуждают дыхание (учащают ритм и увеличивают амплитуду дыхательных движений). Лимонник китайский оказывает заметное сосудорасширяющее действие в условиях изолированных органов [35].

Действующие вещества лимонника являются физиологическим антагонистом лекарственных средств снотворного действия и препаратов, угнетающих центральную нервную систему, в том числе барбитуратов, транквилизаторов, противоэпилептических, седативных средств, нейролептиков. Усиливают действие психостимуляторов и аналептиков (в том числе кофеина, камфоры, фенамина) [48].

Широкие фармакологические исследования лимонника китайского проводились в Хабаровском медицинском институте (К. В. Драке, В. А. Ефимова, Л. Н. Макарова и др.). Настойки и настои при введении в вену в малых и средних дозах (0,2-0,5 мг/кг в пересчете на сухое сырье) тонизируют сердечнососудистую систему теплокровных животных, повышают артериальное давление и амплитуду сердечных сокращений, возбуждают дыхание [124].

Настой и настойки плодов лимонника в дозе 0,2-0,3 мг/кг возбуждают центральную нервную систему, вызывают повышение рефлекторной возбудимости как у интактных, так и у находившихся под влиянием наркотических средств белых мышей. Наиболее эффективными в этом отношении оказались препараты из семян и плодов и менее эффективными - из стеблей и коры [160].

Исследовали влияние лимонника в виде зерен на нервно-мышечную возбудимость у здоровых людей в возрасте от 18 до 54 лет [101]. Наблюдения показали, что под влиянием лимонника почти у всех больных повысилась нервно-мышечная возбудимость. Для подростков наиболее эффективна доза 0,5 г, для взрослых - 1,5 г семян лимонника. Продолжительность действия на величину хронаксии составляла примерно 1 ч.

При приеме галеновых препаратов лимонника заметно повышается острота зрения, снижается утомляемость зрительного анализатора при больших нагрузках, а также значительно улучшается ночное зрение [58].

Сравнительные испытания лимонника, настойки кола и фенамина, проведенные на здоровых людях в возрасте 18-27 лет, показали, что под действием 2-5 г ягод испытуемые отмечали улучшение общего самочувствия, прилив бодрости, силы, повышение двигательной активности и работоспособности. В некоторых случаях у испытуемых возникали эйфория, желание петь и смеяться, улучшалось ночное зрение, исчезало желание спать [269]. Ободряющее влияние лимонника характеризовалось также увеличением мышечной силы (по данным динамометрии) [529].

В качестве побочного действия при использовании лимонника упоминаются аллергические реакции, тахикардия, нарушения сна, головная боль, повышение артериального давления. В связи с этим данные препараты противопоказаны при нарушениях сердечной деятельности, артериальной гипертензии, повышенной возбудимости, эпилепсии, нарушениях сна, острых инфекционных заболеваниях, хронических заболеваниях печени, гиперчувствительности к компонентам препарата, при беременности и в период лактации, а также детям до 12 лет. Во избежание нарушения засыпания не рекомендуется принимать спиртовую настойку во второй половине дня. В случае возникновения побочных эффектов необходима отмена препарата [225].

На основании экспериментальных данных и клинических наблюдений можно заключить, что лимонник оказывает на здоровых людей, но переутомленных физическим и умственным трудом, стимулирующее и тонизирующее действие, понижает чувство утомления, сонливости и повышает работоспособность. Как противоснотворное средство лимонник действует мягче фенамина. Препараты лимонника повышают чувствительность периферического и центрального зрения. Они эффективны при астенических состояниях [125].

Таким образом, отсутствие существенных побочных эффектов и кумулятивных свойств позволяет отнести препараты лимонника к ценным стимулирующим средствам.

Шиповник (Rosa L.) (прил. А рис. А5) относится к семейству розоцветных - Rosaceae. В настоящее время насчитывается более 300 видов растения.

Это кустарник, который может достигать в высоту до 2 метров. Как правило, имеет поникающие стебли, покрытые непарноперистыми листьями, которые у основания с обеих сторон имеют прилистники. Чаще всего лист состоит из 5 или 7 яйцевидно-эллиптических листочков, по краю зубчатых листочков, с двумя прилистниками. Стебли и листья имеют жесткие колючки. Цветки светло-розово-красные. Из мясистого цветоложа развивается ложный плод разнообразной формы: от шаровидной, яйцевидной или овальной до сильно вытянутой веретеновидной; длина плода 0,7-3 см, диаметр - 0,6-1,7 см. На верхушке плода имеется небольшое круглое отверстие или пятиугольная площадка. Плоды состоят из разросшегося мясистого, при созревании сочного цветоложа (гипантия) и заключенных в его полости многочисленных плодиков - орешков. Внутри плоды обильно выстланы длинными, очень жесткими щетинистыми волосками. Орешки мелкие, продолговатые, со слабо выраженными гранями. Созревает шиповник в августе - сентябре.

Ареал произрастания шиповника весьма широк. На территории Российской Федерации распространен от Тихого океана до Карелии. Южная граница ареала проходит через Северный Казахстан, по Волге на запад к Финскому заливу. Шиповник обычно растет в поймах рек, на лугах, в разреженных лесах, на опушках, полянах, вырубках, среди зарослей кустарников, по оврагам.

Пищевая и лечебно-диетическая ценность плодов шиповника известна с глубокой древности. Она определяется содержанием питательных и биологически активных веществ, благодаря которым плоды обладают целебными свойствами. Вкус плодов зависит от качественного состава и количественного соотношения содержащихся в них сахаров, органических кислот, клетчатки, ароматических веществ, а ценность как диетического и лекарственного сырья определяется количеством аскорбиновой кислоты, P-активных полифенолов, каротиноидов и других витаминов, макро- и микроэлементов [65; 280; 349; 384; 448; 453; 476]. Анализ литературы показал, что наиболее широко исследован химический состав культурных сортов шиповников, в других случаях данные приводятся чаще без указания конкретного вида. Для промышленных целей плоды шиповника заготавливают в естественных зарослях и на промышленных плантациях, а переработку растительного сырья проводят без разделения на отдельные виды.

Плоды шиповника не имеют высокой энергетической ценности: 100 г съедобной части дают всего 30-100 ккал. Основным энергетическим материалом в составе дикорастущих плодов Rosa L. служат легкоусвояемые углеводы, преобладающие в сухом остатке. Несмотря на то что главным достоинством шиповника является высокая витаминность плодов, представляет интерес и содержание в них углеводов как основных веществ для биосинтеза витаминов и других соединений [331].

Плоды шиповника служат источником разнообразных углеводов, в числе которых сахара, пектиновые вещества, клетчатка.

Сахара шиповника находятся в плодах в основном в форме моноз. Содержание их в разных видах колеблется в широких пределах - от 1,2 до 23,1 % [331; 416; 451]. Для большинства видов характерно общее содержание сахаров 9,4-14,4 % и отсутствие олигосахаридов. В шиповниках, где дисахариды присутствуют, количество их составляет 0,4-3,3 % [331].

Качественный состав сахаров шиповника небогат - глюкоза и фруктоза, а у ряда видов еще и дигитоксоза. Колебания в содержании сахаров, их качественного состава, отмеченные в плодах шиповника, особенно в пределах вида, невозможно отнести только за счет видовых особенностей растения. Существенную роль играют происхождение, условия внешней среды, стадия зрелости плодов, однако особенность вида накапливать тот или иной уровень сахаров остается главенствующей.

Пектиновые вещества и клетчатка являются полимерами углеводной природы, организмом человека они не усваиваются, но физиологическая роль их достаточно высока. Пектин благоприятен при лечении различных желудочных заболеваний. Он не создает энергетического запаса в организме, нормализует микрофлору кишечника, выводит из организма холестерин, а главное, пектин способен образовывать нерастворимые комплексы с токсичными и радиоактивными металлами и выводить их из организма. Роль клетчатки как основного компонента «грубых» пищевых волокон сводится к нормализации кишечной микрофлоры, улучшению процессов пищеварения и созданию ощущения сытости [317; 450].

Таким образом, пищевая и лечебно-диетическая ценность плодов шиповника определяется содержанием биологически активных веществ. Однако по своему химическому составу плоды различных видов шиповни- ков неравноценны, и исследование их биохимического состава непосредственно в местах естественного произрастания актуально.

О. А. Стародуб изучены эколого-биохимические особенности ши- повников, произрастающих в разных природно-климатических условиях Красноярского края [403].

Высокопродуктивные кустарники розы майской были выявлены в южной популяции Ермаковского района: средняя сырьевая продуктивность особей - 285,60 г/куст или 154,70 г/м²; средняя высота и диаметр куста - 1,75 м и 1,85 м соответственно. Среднее число побегов 10-12 штук, визуально установлена их максимальная облиственность, по сравнению с побегами шиповников других районов. Наиболее высокая продуктивность розы иглистой зафиксирована у растений лесостепной зоны Емель- яновского района: масса плодов с куста - 44,00 г/куст или 34,20 г/м², средняя высота и диаметр куста - 1,75 м и 1,30 м соответственно, число побегов - 7-8. Шиповники южной тайги Енисейского района наименее продуктивны. Короткий вегетационный период, неблагоприятные климатические и почвенно-геохимические условия этого района ограничивают рост растений.

Роза майская по сырьевой продуктивности превосходит розу иглистую в 1,5-2,0 раза, по высоте куста различия недостоверны.

По годам исследования достоверных отличий по морфологическим признакам гипантиев (плодов) не установлено, по районам и между видами отличия достоверны (табл. 4).

Таблица 4

Морфологические признаки плодов розы майской и розы иглистой (среднее значение)

Особенностью плодов розы иглистой является высокое содержание мякоти в гипантии (86,0 %) и полновесность семян, масса 1 000 семян- плодиков в среднем в 1,7 раз больше, чем у розы майской. Крупные семена розы иглистой более жизнеспособны, отличаются большим запасом питательных веществ, у них больше шансов на выживание в суровых условиях, что способствует распространению растений этого вида в северные широты Красноярского края. Плоды розы майской отличаются многосемянно- стью (до 55 штук), по количеству семян в гипантии этот вид превосходит розу иглистую в среднем в два раза. Этот факт можно расценивать как одну из стратегий расширения ареала произрастания и распространения вида в северные широты края.

Наиболее крупные плоды у розы майской развиваются в Ермаковском районе (0,89 г), у розы иглистой - в условиях лесостепи Емельяновского района (0,78 г). Уровень изменчивости исследуемых структурных признаков плодов розы майской и розы иглистой - от среднего до очень высокого (рис. 5).

По возрастанию уровня варьирования морфологические признаки плодов шиповников можно расположить в следующий ряд: масса 1 000 семян (V_cp = 18,6 %), масса мякоти в гипантии (V_cp = 23,6 %), масса гипантия (Уср = 26,3 %) и количество семян-плодиков в гипантии (V_cp = 53,8 %).

Уровень варьирования морфологических признаков плодов розы майской более высокий, что указывает на стремление этого вида адаптироваться к условиям обитания.

Влажность плодов шиповника в разные годы проведения исследования варьирует от 48,1 до 53,4 %, а в дождливый 2006 год она повысилась до 61,5 % (Ермаковский район). Влажность воздушно-сухих плодов шиповника - 7,2-10,6 % (по требованиям ГОСТ не более 15 %).

Рис. 5. Коэффициенты вариации морфологических признаков плодов шиповников (среднее значение]

Статистически установлена недостоверность различий концентрации углеводов в плодах шиповников по годам, районам и видам. Среднее значение по этому показателю у розы майской в пределах 16,5-23,0 %, у розы иглистой - 16,7-19,5 %. В плодах шиповников подтайги Ермаковского района содержание углеводов самое высокое, что, по-видимому, объясняется максимальной интенсивностью фотосинтеза.

Среднее значение органических кислот в плодах розы майской - 3,81 %, розы иглистой — 3,14 %. Результаты теста Стьюдента указывают на достоверность различий по годам, районам и по видам. Прослеживается связь между экологическими факторами, в частности - температурой и осадками, и накоплением органических кислот в плодах шиповников. В 2005 году наибольшее количество осадков зарегистрировано по Енисейскому району - в плодах шиповников этого района установлено высокое содержание органических кислот - 3,19-3,91 % (рис. 6).

В августе 2006 года, в период созревания плодов, аномалия температуры повсеместно носила отрицательный знак, месячное количество осадков превысило норму в 1,5-2,0 раза. В этот год повышение уровня органических кислот в плодах отмечено в северном и южном направлениях от Емельяновского района (рис. 6). Такую же зависимость накопления органических кислот от термо- и влагообеспеченности местопроизрастания шиповников отмечают ряд других авторов¹⁰⁰. В целом, в благоприятный по погодным условиям вегетационный период 2005 года концентрация органических кислот в плодах шиповников ниже, чем в более прохладный и влажный 2006 год. При более высокой температуре все биохимические реакции идут интенсивнее и, вероятно, кислоты используются для биосинтеза широкого спектра органических соединений, а при более низкой - метаболизм замедляется и кислоты накапливаются.

Рис. 6. Содержание свободных органических кислот в плодах розы майской и розы иглистой

Плоды розы майской отличаются более высоким содержанием органических кислот. Разница по данному показателю может составлять 1,5 раза, и эта особенность может быть использована для идентификации видов.

Содержание липидов в плодах шиповников варьируется в пределах 9,44-13,74 %. Наиболее высокий уровень установлен в плодах розы иглистой лесостепной зоны Емельяновского района (13,74 %). У розы майской отличия по липидам в плодах по районам недостоверны, а у растений розы иглистой отличия недостоверны в зонах южной тайги и горной лесостепи.

В составе липидов плодов шиповников идентифицировано 22 жирные кислоты (ЖК) с числом углеродных атомов от 10 до 26. Доля ненасыщенных ЖК 83-87 %, насыщенных - 13-17 %.

В плодах шиповников, произрастающих в Емельяновской и Енисейской популяциях, содержание свободных жирных кислот более высокое по сравнению с южной Ермаковской популяцией. Содержание полиненасы- щенных ЖК в составе липидов, в процентах от суммы ЖК, составляет: олеиновой - 13,99-19,43 %; линолевой - 31,54-36,13 %; а-линоленовой - 29,55-37,45 %.

Величина коэффициента полиненасыщенности и содержание ненасыщенных и коротко-цепочечных кислот увеличивается с продвижением шиповников в северном направлении (рис. 7, 8).

Рис. 8. Содержание а-линоленовой ЖК в плодах розы майской и розы иглистой

Рис. 7. Содержание олеиновой и линолевой ЖК в плодах розы майской и розы иглистой

Отличия качественного состава липидов не являются случайными и связаны с характером приспособления шиповников к неблагоприятным условиям произрастания. Жирнокислотный состав существенно влияет на фазовое состояние липидов: укорачивание длины углеродной цепи и увеличение числа двойных связей снижают температуру плавления этих соединений. В плодах шиповников липиды накапливаются главным образом в семенах, и механизмы сохранения жизнеспособности семян плодов являются определяющими для адаптации шиповников в суровых условиях.

Отличительной особенностью плодов розы иглистой является преобладание - олеиновой (17,0 % от ?ЖК) и линолевой (34,5 %) (рис. 7), розы майской - а-линоленовой кислоты (36,3 %) (рис. 8).

Кроме того, в плодах розы иглистой больше короткоцепочечных ЖК, причем независимо от местопроизрастания (рис. 9).

Среди насыщенных жирных кислот доминируют пальмитиновая - в среднем около 7,0 % и стеариновая - 2,6 % от суммы жирных кислот липидов, в плодах шиповников горной лесостепи насыщенных ЖК больше. Увеличение содержания предельных кислот в районах с более высокой температурой летнего периода благоприятствует уменьшению подвижности мембран и увеличению их теплоустойчивости.

На основании результатов исследования О. А. Старо дуб высказана гипотеза о различных механизмах биохимической адаптации с участием липидов: у розы майской с более южным ареалом произрастания фазовое состояние липидов для защиты семян регулируется только с помощью синтеза полиненасыщенных ЖК, а у розы иглистой, хорошо адаптированного к условиям севера вида, установлен, кроме того, и другой путь - за счет образования кислот с короткой углеродной цепью. Предположено, что наличие короткоцепочечных ЖК имеет специфическое адаптационное значение, выработанное в процессе эволюции.

О влиянии абиотических экологических факторов на содержание аскорбиновой кислоты (АК) имеется множество работ, но мнения авторов зачастую противоречивы. В работе О. А. Стародуб показано, что неблагоприятные условия вегетационного периода, а также продвижение растений шиповника в более суровые по климату северные районы способствует повышению интенсивности биосинтеза АК. Различия по содержанию АК в плодах достоверны по годам, районам и по видам. В зависимости от места и условий произрастания шиповников среднее значение АК варьируется в следующих границах: роза майская - 1510-1755 мг %, роза иглистая - 1814-2345 мг % (рис. 10).

Максимум этого вещества установлен в плодах шиповников Емель- яновского района (2006 г.): роза майская - 1755 мг %, роза иглистая - 2345 мг %.

Рис. 9. Содержание короткоцепочечных ЖК в плодах розы майской и розы иглистой

Рис. 10. Содержание АК в плодах розы майской и розы иглистой

Рис. 11. Содержание ДАК в плодах розы майской и розы иглистой

Ответная реакция растительного организма на понижение температуры воздуха и превышение нормы количества осадков в период формирования и созревания плодов в 2006 году - увеличение содержания АК в плодах в среднем на 35-70 мг %. При продвижении растений шиповни- ков в северные широты и связанное с этим ухудшение условий произрастания сопровождается повышением уровня АК в плодах. Это подтверждает участие АК в биохимической адаптации растений к неблагоприятным экологическим факторам среды.

Количество окисленной формы АК - дегидроаскорбиновой кислоты (ДАК) характеризует физиологическое состояние растений. В плодах изучаемых шиповников крайние значения ДАК варьируются в очень широких пределах - от 57 до 412 мг%, при этом ДАК составляет в среднем 4,3- 16,1 % от количества АК.

В большинстве случаев отличия по содержанию ДАК в плодах достоверны. В 2006 году уровень ДАК в плодах выше по сравнению с 2005 годом, этот факт указывает на увеличение окислительного стресса в растениях при ухудшении условий. В направлении от южной к северной популяции содержание дегидроформы в плодах растет, что подтверждает защитные свойства АК, выполняющей функцию природного антиоксиданта (рис. 11).

Возможно, кратковременное воздействие низкой температуры в период созревания плодов снизило скорость биохимических реакций и привело к необратимому окислению ДАК до аскорбиногена.

На уровне видов установлено, что плоды розы иглистой характеризуются более высоким содержанием АК, ДАК, разница в среднем составляет 1,3 раза. Предполагается, что высокий уровень АК и ДАК может служить индикатором устойчивости вида к неблагоприятным условиям произрастания.

Возможно, что более низкое содержание АК и ДАК розы майской объясняется структурной особенностью ее плодов - многосемянностью и более низким содержанием мякоти в гипантии, которая является основным местом накопления водорастворимых витаминов.

Содержание рутина (витамина Р) в плодах розы майской варьируется от 13,5 до 32,7 мг %, розы иглистой - от 12,2 до 20,7 мг %, отличия достоверны. В 2005 году накопление рутина в плодах проходило интенсивнее по сравнению с 2006 годом. По-видимому, этому способствовала умеренно влажная, теплая и солнечная погода вегетационного периода 2005 года. На межпопуляционном уровне по данному показателю наблюдается увеличение содержания рутина в плодах к северу и югу от Емельяновской лесостепи. Наиболее высокое значение рутина определено в плодах розы майской южной тайги и горной лесостепи - 32,7 мг% и 24,1 соответственно (2005 год), минимальное - в плодах шиповников лесостепной зоны - в среднем 14,4 мг %. Вероятней всего, это объясняется установленными ранее антиоксидантными свойствами и способностью фенольных соединений поглощать свет в коротковолновой части спектра (280-320 нм), оказывающей губительное влияние на растительные организмы. Результаты исследований подтверждают защитную функцию рутина от окислительных стрессов и действия жесткой ультрафиолетовой радиации. Этот факт дает основание считать, что свет оказывает влияние на биосинтез витамина Р в растительных организмах и что рутин играет определенную роль в приспособлении растений к воздействию экологических факторов внешней среды.

Уровень рутина в плодах розы майской выше в среднем в 1,5 раза и варьируется в большей степени по сравнению с розой иглистой.

Плоды исследуемых видов шиповника характеризуются широкой амплитудой колебания по содержанию каротина (провитамина А) - 5,5- 47,7 мг %. По годам, районам и в большинстве случаев между видами отличия по содержанию каротина в плодах шиповников достоверны.

В типичный для Красноярского края по климатическим условиям 2005 год прослеживается рост уровня каротина в плодах шиповника в южном направлении, в 2006 году эта тенденция несколько нарушена (рис. 12).

Вероятно, это связано с тем, что каротиноиды выполняют функцию фотопротекторов - защищают хлорофилл от фотоокисления на слишком ярком свету и подавляют процесс накопления возбужденного синглетного кислорода, препятствуя, таким образом, окислительному стрессу. Плоды розы иглистой отличаются более высоким содержанием каротина (в среднем в 2 раза), однако невыясненным пока остается факт накопления розой майской максимального количества каротина (47,7 мг %) в неблагоприятный 2006 год в условиях горной лесостепи Ермаковского района.

Рис. 12. Содержание каротина в плодах розы майской и розы иглистой

Рис. 13. Содержание токоферола в плодах розы майской и розы иглистой

Содержание токоферола (витамина Е) в плодах шиповников определено в пределах 22,7-39,5 мг %, отличия достоверны по районам исследования и по видам. Максимальное количество соответствует плодам, произрастающим в зоне южной тайги Енисейского района: роза майская -

36,3 мг %, роза иглистая - 39,5 % (рис. 13).

Сопоставление результатов по данному признаку на межпопуляционном уровне обнаруживает тенденцию увеличения количества токоферола в плодах по мере ухудшения условий произрастания, т. е. в северном направлении.

Вероятно, это объясняется тем, что витамин Е - один из самых сильных природных антиоксидантов, препятствующих окислению полинена- сыщенных жирных кислот, повышая устойчивость растений к низким температурам и другим неблагоприятным факторам. Сравнительный анализ содержания витамина Е в плодах двух видов шиповника показал, что роза иглистая характеризуется более высокой способностью накапливать витамин Е, что может служить индикатором устойчивости вида.

Содержание золы в плодах двух видов шиповника разных природно- климатических зон Красноярского края колеблется в среднем от 3,73 до 4,20 %, что значительно выше величины, которую приводят для культурных сортов шиповника - 1,0-1,29 % и примерно на одном уровне с дальневосточными шиповниками - 3,1^,3 %. По содержанию золы исследуемые нами плоды шиповников соответствуют требованиям ГОСТ 1994-93 «Плоды шиповника. Технические условия», поэтому могут быть использованы в качестве лекарственно-технического сырья. В широтном направлении отмечено незначительное увеличение зольности плодов шиповника в лесостепной и горной лесостепи подтаежной зоны, с максимумом в Емельянов- ской популяции. В этих районах распространены серые лесные почвы и черноземы, обогащенные зольными элементами опада основных растительных сообществ. Почвы южной тайги Енисейского района - дерново-подзолистые кислые, бедны питательными веществами.

Растения способны поглощать из окружающей среды в больших или меньших количествах практически все элементы периодической системы. Между тем для нормального жизненного цикла растительного организма необходима лишь определенная группа основных питательных элементов. Неоспорима биологическая роль десяти элементов, называемых металлами жизни: калия, натрия, магния, кальция, железа, марганца, цинка, меди, кобальта, молибдена [450]. До настоящего времени недостаточно изучена роль отдельных химических элементов в жизни растений. Вполне возможно, что каждый элемент периодической системы Д. И. Менделеева в том или ином количестве необходим для организма [356]. Каждый минеральный элемент выполняет определенную функцию, но между ними существует тесная взаимосвязь [478].

Натрий и калий регулируют водно-солевой обмен и, вполне вероятно, механизм памяти человека.

Фосфор является важнейшим макроэлементом, от него зависит усвоение магния и кальция. Фосфаты и органические соединения фосфора выполняют в организме различные функции: пластическую, поддержание щелочно-кислотного равновесия. Фосфор входит в состав фосфолипидов, нуклеотидов, нуклеиновых кислот и др. Мышечная и умственная деятельность человека зависит от поступления в организм фосфора. Суточная потребность в фосфоре для взрослого человека составляет 1 200 мг. В составе дикорастущих плодов и ягод количество фосфора невелико - 8-126 мг/кг.

Железо, содержащееся в дикорастущих плодах, хорошо усваивается организмом человека. Суточная норма потребления железа для человека составляет 15 мг. Железо, входящее в состав крови, выполняет важнейшую биологическую функцию - перенос и активирование молекулярного кислорода. В составе гемоглобина крови заключено 2/3 всего железа организма. Оно входит также в состав важнейшего белка мышечной ткани - миоглобина и ферментов: каталазы, пероксидазы, цитохромоксидазы.

Марганец в организме человека участвует в формировании костей, кроветворении, влияет на метаболизм инсулина и стимулирует рост. Суточная потребность человека в марганце - 5 мг.

Кобальт и молибден - микроэлементы, содержание которых измеряется величинами от сотых до стотысячных долей процента. Суточная потребность в них не превышает 0,25 мг. В количествах, достаточных для организма, они повышают интенсивность биоэнергетических процессов и защитных реакций. Каждый из названных элементов выполняет также уникальные функции в организме человека. Созидательная роль кобальта состоит в том, что он содержится в витамине В₁₂, необходимом для кроветворения. Молибден входит в состав растений и микроорганизмов, которые фиксируют атмосферный азот и переводят его из свободного состояния в связанное. Роль молибдена для жизни на Земле неоценима, так как он необходим в синтезе аминокислот. В организме человека молибден предотвращает альдегидное отравление, способствуя переработке спиртов.

Иод участвует в образовании тироксина и трийодтиронина, гормонов щитовидной железы. Недостаточность йода в организме приводит к угнетению функции щитовидной железы и развитию заболевания (эндемический зоб). Физиологическая потребность в йоде взрослого человека составляет 0,15 мг в сутки. Содержание йода в шиповнике - 2 мкг/100 г [450].

Из числа других незаменимых микроэлементов в дикорастущих плодах обнаружены никель и хром, активизирующие многие ферменты. Суточное поступление этих металлов, превышающее 0,2 мг, для человека токсично.

Среди микроэлементов, не оказывающих выраженного физиологического или токсического воздействия на организм, - алюминий, бор, литий, серебро,титан.

В плодах шиповника минеральные вещества находятся в легкодоступной для человеческого организма форме, и в них содержится ряд микроэлементов, редко встречающихся в других продуктах питания [331].

Плоды шиповника характеризуются высоким содержанием золы - до 5 %, богатой калием, кальцием, магнием, фосфором, железом и марганцем [384]. Разные виды Rosa L., растения одного вида, произрастающие в резко отличных условиях, а также разные органы одного и того же растения существенно различаются по содержанию азота и зольных элементов [356].

Состав золы плодов шиповника разнообразен. Статистически достоверные данные по содержанию жизненно важных элементов в плодах представлены в табл. 5.

Таблица 5

Химический состав плодов розы майской и розы иглистой

В плодах шиповников подтаежной зоны Ермаковского района установлен самый высокий уровень кальция и магния (10,80 и 3,23 г/кг соответственно), что обусловлено особенностями климата и минеральным составом почв. Из микроэлементов плоды шиповников этого района обогащены цинком, молибденом (19,68 и 0,84 мг/кг соответственно).

Плоды розы майской и иглистой лесостепной зоны (Емельяновский район) в большей степени по сравнению с плодами, произрастающими в других районах, аккумулируют такие макроэлементы, как сера, фосфор, калий (1,57; 2,21 и 12,17 г/кг соответственно); микроэлементы - медь, марганец и хром (14,41; 50,70 и 3,85 мг/кг соответственно).

В южной тайге Енисейского района плоды шиповников отличаются повышенным содержанием железа (80,50 г/кг), марганца (49,67 мг/кг) и никеля (2,42 мг/кг). Почва подзоны южной тайги характеризуется самой низкой кислотностью, что способствует высвобождению и доступности железа и марганца, и усиливается их поступление в растение.

Количество свинца, ртути и кадмия в плодах исследуемых шиповни- ков не превышает ПДК (0,4; 0,02 и 0,03 мг/кг соответственно).

Плоды розы иглистой в большей степени накапливают химические элементы по сравнению с розой майской, что, очевидно, характеризует ее видовую кумулятивную особенность.

В целом, отличительной особенностью плодов шиповника региона является достаточно высокое содержание калия, железа и марганца.

Таким образом, богатый биохимический состав плодов розы майской и иглистой позволяет рассматривать их как ценный источник витаминов и других биологически активных веществ для организма человека.

Облепиха крушиновидная (Шрроркаё rhamnoides L.) (прил. А рис. А6) относится к семейству лоховые - Elaeagnaceae.

Кустарник высотой 3-5 м, ветвистый, колючий, с серой корой. Листья короткочерешковые, линейно-ланцетные, сверху зеленые, снизу серебристо-белые. Растение двудомное: на одних кустах имеются только тычиночные мелкие зеленовато-бурые цветки, собранные в короткие колоски, а на других - только пестичные цветки на коротких цветоносах по 2-5, иногда до 11. Плод - шаровидная костянка с сочным околоплодником. Цветет в апреле - мае, до распускания листьев. Плодоносит с конца августа до начала октября.

Область распространения облепихи крушиновидной весьма обширна и включает значительную часть Европы и Азии. В Западной Европе она встречается во многих районах, приуроченных к морским побережьям и песчано-галечниковым отложениям горных рек и речек. Наиболее северным ее местообитанием являются северо-западные районы Норвегии, где облепиха распространена вдоль Норвежского моря. Там она имеет стелющуюся форму. Южная граница - в Придунайских плавнях. Часто встречается в Калининградской области, на Кавказе, в Малой Азии и Афганистане. Обширен участок ареала облепихи в горных районах Средней и Центральной Азии, где в западных районах Монголии и Китая находятся его южные пределы. Растет по морским побережьям и берегам континентальных озер, а также по рекам и днищам горных долин, на галечниках и песчаных отложениях в горных областях. В горах может подниматься до высоты более 2 000 м, а в некоторых случаях - до 3 800 м (Памир, Тибет) [9; 30; 31; 36].

Растет в долинах и поймах рек, по скалам и обрывам, а также культивируется в садах в юго-западных районах европейской части России, на Кавказе, в Сибири и Средней Азии.

Химический состав плодов облепихи одним из первых начал изучать В. Н. Ручкин в 1927 году. Было выяснено, что плоды облепихи содержат в значительном количестве витамин С (аскорбиновую кислоту). Кроме того, в результате исследований были установлены поливитаминный состав плодов и важность этого сырья для пищевой и витаминной промышленности. В плодах облепихи были выявлены витамины С, Е, В_ь В₂, Р, каротиноиды и жирные кислоты, которые можно с большим эффектом использовать для лечения ряда заболеваний [78; 107; 175; 430].

Основным показателем качества дикорастущей облепихи является химический состав плодов, который характеризуется очень высокой лабильностью. Известно, что как биологический вид облепиха отличается значительным морфологическим и химическим полиморфизмом. Химический состав облепихи зависит от наследственных особенностей сорта, факторов внешней среды, массы и формы плодов, их анатомического строения. Плоды облепихи богаты углеводами, большинство из которых легко и быстро усваиваются человеческим организмом. Количественное содержание углеводов в плодах находится в зависимости от зоны произрастания, от природных условий и вегетационного периода [14; 17; 92; 119; 206; 392].

Подавляющая часть азотистых веществ приходится на белки и свободные аминокислоты. В белке, выделенном из семян облепихи, обнаружено 13 аминокислот, в мякоти плодов и соке - 17.

Основная часть белков мякоти облепихи представлена солерастворимой фракцией - глобулинами и водорастворимыми белками - альбуминами. В белке мякоти свежих плодов и облепиховом соке определены все протеиногенные аминокислоты, в том числе все незаменимые (лизин, треонин, метионин, валин, лейцин, изолейцин, фенилаланин и триптофан).

Основными компонентами липидов являются триацилглицерины. Большой удельный вес (до 9,0 %) занимает стеариновая фракция, обладающая биологической активностью и определяющая лечебные свойства облепихового масла. На долю эфиров стеринов приходится 2,5-6,5 %. Содержание восков и высших спиртов не более 0,5 %. В жирнокислотном составе доминирует пальмитолеиновая (28,3 %) кислота. В значительном количестве отмечена пальмитиновая (29,6 %) кислота. В ряду наиболее биологически активных ненасыщенных жирных кислот особое значение имеют высоконепредельные, незаменимые - линолевая (39,6 %), линоле- новая (21,8 %), не синтезирующиеся в организме человека, масляная (17,4 %) кислоты [43; 49; 57; 68; 78; 107].

Витаминный состав облепихи весьма разнообразен. Каротиноиды в плодах облепихи представлены в основном (3-каротином (провитамином А). От содержания этих веществ зависит цвет плодов (от желтого до красного). В среднем концентрация каротиноидов в плодах составляет 50 мг %, что в несколько раз выше, чем у моркови и тыквы. Суточная потребность взрослого человека в витамине А составляет 1,5-2 мг.

Содержание витамина В] (тиамина) и витамина В₂ (рибофлавина) в плодах облепихи найдено в очень малых количествах и достигает 0,015- 0,070 мг %, 0,025-0,060 мг % соответственно.

Аскорбиновая кислота (витамин С) в спелых плодах облепихи содержится в количестве 50-500 мг %. Это намного больше, чем в плодах крыжовника, кизила, лимона. Концентрация аскорбиновой кислоты в плодах облепихи варьируется в зависимости от эколого-географической группы растений, погодных условий, времени суток (максимум содержания аскорбиновой кислоты наблюдается в полдень, затем концентрация постепенно уменьшается в 1,5 раза), степени зрелости (в незрелых плодах аскорбиновой кислоты приблизительно на 100 мг % больше, чем в зрелых), окраски (в красных плодах аскорбиновой кислоты обычно больше, чем в желтых). В соке плодов аскорбиновой кислоты меньше, чем в кожуре. В молодых листьях облепихи концентрация аскорбиновой кислоты достигает 56 мг %. Суточная потребность человека в витамине С составляет 60,0-120,0 мг в зависимости от возраста и состояния организма.

Токоферол (витамин Е) усиливает действие витамина А и способствует его лучшему усвоению. Образование витамина Е в плодах облепихи происходит в непродолжительный период окрашивания плодов, одновременно с накоплением каротиноидов. Зеленые плоды облепихи содержат 2,6-3,1 мг% токоферола, в зрелые - 8,0-16,0 мг%. По содержанию этого витамина облепиха из всех плодовых растений уступает только морошке. Суточная потребность взрослого человека в витамине Е составляет 20,0- 30,0 мг.

Филлохинон (витамин К) присутствует в количестве 0,63-1,5 мг%, это значительно больше, чем в плодах рябины обыкновенной, аронии черноплодной, черной смородины и шиповника.

Фенольные соединения - биологически активные вещества лечебнопрофилактического действия, они необходимы человеку для сохранения здоровья и трудоспособности. Физиологическая потребность человека в них составляет 100,0-200 мг в сутки. Так, сумма лейкоантоцианов в плодах облепихи составляет 240,0-1282,2 мг %, кахетинов - 12,8-372,6 мг %, флавонолов 37,0-2364,8 мг %. Качественный состав флавоноидов зависит от экологического происхождения сорта, внутри эколого-географической группы все формы облепихи содержат одни и те же флавоноиды, но в различном количественном соотношении. При созревании плодов наблюдается снижение содержания полифенолов. Причем в перезревшей облепихе общий уровень полифенолов снижается до 310-330 мг %.

Никотиновая кислота (витамин РР) - участник окислительно- восстановительных процессов в организме. Норма суточной потребности взрослого человека в витамине РР составляет (в зависимости от тяжести труда) 15-25 мг. Содержание этого витамина в плодах облепихи в среднем 0,40 мг %.

Из витаминоподобных веществ обнаружены холин (и его производное - бетаин), который регулирует обмен белков, жиров и жироподобных веществ, обладает противоатеросклеротическим действием. Его содержание в плодах облепихи колеблется от 0,09 до 0,36 мг % [150; 214; 215; 258; 329; 485; 488; 533].

Общая зольность плодов облепихи составляет 0,32-0,50 % массы сырого вещества, причем различия определяются биологическими особенностями сорта. Основным элементом золы является калий, и на его долю приходится 35,6-66,5 %. Фосфор составляет 3,1-4,4 % массы золы. Плоды облепихи, особенно облепиховое масло, способны концентрировать микроэлементы, которые при лечении облепиховым маслом играют определенную роль в регенерации тканей и установлении нормального обмена веществ в организме. По данным Е. М. Глазуновой, в одном килограмме плодов обнаружено: марганца (1,9-15,9 мг), цинка (1,0-2,6 мг), меди (0,6-

1,3 мг) и железа (6,7-15,6 мг).

Сухая и жаркая погода в период созревания способствует увеличению содержания сахаров в плодах. Максимальное количество сахаров накапливают плоды верхнего яруса, меньше - среднего, минимальное - нижнего. Из сахаров преобладают фруктоза, глюкоза, рамноза и сахароза, причем на протяжении вегетационного периода состав сахаров не изменяется [388].

В состав плодов облепихи кроме низкомолекулярных сахаров входят и углеводы более сложного строения - клетчатка и пектиновые вещества. Из клетчатки построены оболочки клеток плодов. Роль клетчатки многогранна и заключается не только в механическом раздражении стенок кишечника, что усиливает выделение пищеварительных соков, перистальтику кишок. Пектиновые вещества обладают способностью связывать и обезвреживать соединения некоторых радиоактивных и тяжелых металлов, например свинца, цезия, кобальта и др., попадающих в организм человека. Установлено, что содержание пектиновых веществ по мере созревания плодов облепихи уменьшается. Так, плоды облепихи содержат 0,28-0,40 % (массы сырого вещества) клетчатки, 0,15-0,84% пектиновых веществ [107; 205; 206; 376].

Наряду с углеводами органические кислоты являются наиболее распространенным соединением в растениях. Органические кислоты определяют вкус растения, а летучие - запах, кроме того, способствуют пищеварению. Для дикорастущих плодово-ягодных растений характерна более высокая кислотность, чем для сортов культурных растений, что связано с защитной функцией органических кислот как фактора выживаемости или приспособляемости к изменяющимся условиям внешней среды. Следует отметить, что в плодах облепихи низкое содержание сахаров (0,7-6,0 %) и относительно высокое кислот (1-3,2 %), соотношение их колеблется в зависимости от сорта и почвы. Наиболее высокую общую кислотность имеет облепиха желтоплодная, несколько ниже у облепихи оранжевоплодной. При созревании плодов кислотность снижается. В составе кислот преобладает яблочная (92 %), присутствуют также щавелевая и янтарная [329].

Таким образом, состав плодов облепихи отличается уникальным среди плодово-ягодных культур разнообразием биологически активных веществ. Облепиха (Hippophae rhamnoides L.) является ценным поливитаминным пищевым сырьем.

Плоды облепихи и облепиховое масло уменьшают боли и прекращают воспалительные процессы, ускоряют грануляцию и эпителизацию тканей, способствуют быстрому заживлению ран и обладают бактерицидным и поливитаминным действием.

Масло облепихи используют и для приема внутрь, и для наружного применения. Оно обладает болеутоляющим эффектом, ранозаживляющими и противовоспалительными свойствами, применяется в практике хирургических, ожоговых и гинекологических клиник. Облепиховое масло эффективно при лечении ожогов. Хорошие результаты дает применение облепихового масла при таких заболеваниях, как чешуйчатый лишай, нейродермиты. Лечит пролежни, трофические язвы, гнойные раны, ожоги. Облепиховое масло незаменимо при ринитах, фарингитах, ларингитах, тонзилитах. Оно стимулирует восстановительные процессы в поврежденных тканях, регулирует обмен веществ.

В официальной медицине используют получаемый из листьев облепихи гипорамин, который в форме таблеток для рассасывания применяется как лечебно-профилактическое средство при гриппе (А и В), а также при лечении других острых респираторных вирусных инфекций.

Масло применяют для лечения чешуйчатого лишая, болезни Дарье, ожогов, обморожений, экзем, язвенной волчанки, плохо заживающих ран, трещин, некоторых болезней глаз, уха, горла, как витаминное средство при гипо- и авитаминозах, при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, лучевых поражений организма, в качестве профилактического средства для уменьшения генеративных изменений слизистых оболочек пищевода и желудка вследствие лучевой терапии опухолей, а также в гинекологической практике при кольпитах, эндоцервитах и эрозиях шейки матки. Оно обладает питательным, противовоспалительным, регенерирующим и биостимулирующим действием, входит в состав целого спектра препаратов. Семена применяют как легкое слабительное.

Таким образом, разнообразие биологически активных веществ, содержащихся в плодах облепихи крушевидной, и широкий спектр физиологического воздействия на организм человека позволяет считать рассматриваемую биомассу ценным не только пищевым, но и лекарственным сырьем.

Смородина черная (Ribes nigrum L.) (прил. А рис. А7) - кустарник семейства крыжовниковых - Grossulariaceae.

Листопадный кустарник высотой 1-2 м с пушистыми, вначале светло-серыми или желтоватыми, затем коричневыми побегами. Почки с немногочисленными кожистыми пленчатыми чешуями. Листья очередные на длинных черешках, трех-, пятилопастные, с широкотреугольными острыми лопастями, средняя из которых более крупная. Сверху листья темнозеленые, матовые, голые, снизу они опушены по жилкам. Имеют сильный специфический аромат, который усиливается при растирании между пальцами. Цветки собраны по 5-10 в рыхлые пазушные кисти. Они колокольчатые, длиной 7-9 мм, розовато- или лиловато-серые, снаружи опушенные. Доли венчика овальные или яйцевидные. Чашелистики острые, отогнутые наружу. Плод - черная или черно-бурая обычно шаровидная ягода, ароматная, с многочисленными мелкими семенами.

Цветет в конце мая - июне. Плоды созревают в августе.

Смородина черная - широко распространенный евроазиатский вид, состоящий из двух разновидностей - европейской и сибирской.

Растения у европейской разновидности компактные, достигают высоты до 2 м. Побеги опушенные, желтовато-серые. Диаметр плодов до 10 мм. У сибирской разновидности кусты раскидистые, высотой до 1,5, иногда 1,75 м. Молодые побеги коричневатые или светло-серые, с возрастом приобретают темно-бурую окраску. Плоды больших размеров, чем у европейской разновидности, и достигают 15-20 мм в диаметре.

Черная смородина произрастает в европейской части России, на Украине. Широко распространена в Сибири от Урала до Лены, в горнолесных районах Саян и Алтая, Тувы, Джунгарского и Заилийского Алатау.

Лекарственным сырьем являются зрелые плоды и листья. Листья собирают в июне - начале июля выборочно, обрывая руками неповрежденные здоровые. Сушат в хорошо вентилируемых помещениях - на чердаках, под навесами, - разложив тонким слоем на бумагу или другую подстилку. Сырье представляет собой серо-зеленые или зеленые высушенные трех-, пяти лопастные листья с черешками. Плоды черной смородины заготавливают обычно в августе.

Плоды черной смородины содержат до 11 % сахаров (фруктозы, глюкозы, рамнозы), 1,8-4,4 % органических кислот (лимонной, а в небольших количествах также яблочной, щавелевой, янтарной и салициловой), 0,6-1,5 % пектиновых веществ, до 3 % клетчатки. Ягоды являются ценным поливитаминным сырьем: в 100 г сырого вещества содержится от 50 до 400 мг аскорбиновой кислоты, 0,08-0,30 мг Р-каротина, 0,72 мг витамина Е (токоферолов), 0,12-0,15 мг витамина В₆, 0,3 мг никотиновой и 0,5 мг пантотеновой кислот, 0,86-1,8 мг витамина К и ряд других биологически активных соединений (витамины В_ь В₂, биотин, фолиевая кислота и другие).

Содержание аскорбиновой кислоты в плодах и листьях зависит от многих причин - сорта, погодных условий вегетационного периода, возраста растений, приемов агротехники и прочее.

Ягоды и листья богаты фенольными соединениями (флавоноидами и фенолокислотами). Флавоноиды плодов представлены главным образом антоцианами, флавонолами, лейкоантоцианами и катехинами при значительном преобладании первых двух групп соединений. В составе анто- цианов преимущественно производные цианидина и дельфинидина, основными компонентами группы флавонолов являются кверцетин и его производные. Листья более богаты фенольными соединениями в сравнении с плодами. Ягоды содержат много калия и железа, найдены также барий, бор, кобальт, медь, марганец, молибден, цинк, фтор и другие микроэлементы. Специфический запах плодов и листьев обусловлен эфирным маслом.

В своих работах Е. С. Чиркова и В. М. Леонтьев изучили особенности химического состава, функциональных свойств, технологические параметры, безопасность и товарное качество свежих ягод смородины черной (Ribes nigrum L.) двенадцати сибирских сортов, произрастающих на территории Красноярского края [459-462]. Было установлено, что наибольшее количество моно- и олигосахаров накапливается у сорта Калинов- ка - 12,6 %, меньше в ягодах сорта Марьюшка - 5,1 %. Вкусовые достоинства сортов зависят от соотношения сахаров и кислот: чем выше сахарокислотный коэффициент, тем лучше вкус плодов. Поэтому этот показатель может служить одним из основных признаков, определяющих выбор сорта для дальнейшей промышленной переработки. По сахаро-кислотному коэффициенту выявлены широкие различия - от выраженного кислого вкуса (в сортах Ника и Марьюшка) до сладкого (Еармония, Калиновка, Лана, Тайна, Сумрак, Поклон Борисовой).

У всех изученных сортов содержание пектинов выше 1 %, что указывает на желирующую способность исследуемых образцов. Наибольшее содержание пектиновых веществ отмечено у сорта Сумрак - 3,04 %, наименьшее у сорта Лама - 1,30 %.

Для ягод, используемых в качестве сырья для замораживания, необходимо предъявлять определенные технологические требования, которые, в конечном счете, обеспечивают высокое качество замороженной продукции. К таким параметрам отнесятся внешний вид, вкус, аромат, консистенция и окраска мякоти ягод. Технологические характеристики должны учитывать также содержание сухих растворимых веществ, сахаров (не менее 8 %), пектиновых веществ (не менее 2 %), органических кислот (не менее 2,5-3,5 %), антоцианов (не менее 0,5 %), витамина С (не менее 150 мг %).

В исследуемых образцах смородины черной сибирских сортов определялись биологически активные вещества, в том числе антиоксиданты (табл. 6) [460].

Содержание витамина С и антоцианов в свежих ягодах смородины черной сибирских сортов

Таблица 6

Содержание витамина С заметно различается в исследуемых сортах, и этот показатель находится в пределах от 124,60 до 247,60 мг %. Высокие значения отмечены у сорта Сумрак (247,6 мг %), Калиновка (204,00 мг %), Поклон Борисовой (193,86 мг%), Марьюшка (192,90 мг %). Минимальное содержание витамина С выявлено у сортов Лана (124,60 мг%) и Забава (128,29 мг%). Суммарное содержание антоцианов у сибирских сортов на максимальном уровне выявлено у сорта Забава - 47,10 мг %, минимальное (17,50 мг %) - у сорта Поклон Борисовой. Этот показатель значительно ниже средних характеристик для смородины черной европейских сортов, что может быть связано со светло-зеленым и белым цветом мякоти и неинтенсивным окрасом кожицы.

При определении зольности у всех изученных сортов смородины черной (0,65-0,93 %) Е. С. Чирковой выявлено высокое количество таких микроэлементов, как железо, магний, марганец, фосфор, сера, медь и цинк. Результаты анализа представлены в табл. 7, 8 [455].

Микроэлементный состав сибирских сортов смородины черной, мг/кг

Таблица 7

С лечебной целью используются плоды и листья. Плоды - поливитаминное средство, рекомендуются ослабленным людям, перенесшим тяжелые заболевания, детям, лицам пожилого и старческого возраста. Сок, морс, желе из ягод черной смородины обладают освежающими свойствами и назначаются лихорадящим больным. Плоды оказывают вяжущее, потогонное и мочегонное действие. Их рекомендуют при атеросклерозе, гипертонической болезни и других патологических состояниях, характеризующихся повышенной ломкостью стенок капилляров. В связи с высоким содержанием витамина К и флавоноидов длительное потребление больших количеств свежих и переработанных (консервированных) плодов может повысить свертываемость крови.

Листья используют как хорошее мочегонное, противоревматическое и тонизирующее средство. Их применяют при лечении мочекаменной болезни, ревматизма, заболеваний печени, почек и мочевого пузыря. В народной медицине используются в виде настоев и отваров при лечении подагры и геморроя.

Микроэлементный состав сибирских сортов смородины черной, мг/кг

Таблица 8

Листья смородины используют при квашении, солении и мариновании овощей. Эфирное масло плодов и листьев обладает бактерицидным и противовоспалительным действием.

В связи с высокой кислотностью ягод не рекомендуется их потребление при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, заболеваниях печени.

Однако в силу высокого содержания витамина С и богатого минерального комплекса ягоды смородины черной являются перспективным сырьем для получения функциональных пищевых продуктов.

Жимолость голубая (Lonicera caerulea L.) (прил. А рис. 8А) - листопадный кустарник семейства Lonicera, включающего в себя около 180 видов лиан и кустарников, вечнозеленых и листопадных.

Жимолость голубая - растение до 2,5 м высотой, с бурой продолго- вато-растрескивающейся корой, которая отслаивается. Листья эллиптические, почти сидячие, супротивные, 4-6 см длиной и 3 см шириной. Соцветия в пазухах 1-3 пар нижних листьев. Цветки бледно-желтые, почти правильные, колокольчатые. Прицветники шиловидные или мечевидные, длиннее чашечек. Плод - продолговато-эллиптическая темно-голубая с сизым налетом ягода. Ягоды съедобны и ценятся за тонкий аромат и горьковато-кислый вкус, напоминающий чернику.

Распространена в пределах умеренной зоны всего Северного полушария. Растет на шикшевниках, в лесах, на приречных лугах, в зарослях кустарников, на кочкарных голубично-шикшевых тундрах, в лесном поясе и в субальпике.

Жимолость голубая любит хорошее освещение, но может расти и при легком затенении. К почве нетребовательна, но на известковых почвах будет расти хуже. Морозостойка.

Вкус плодов жимолости обеспечивают сахара, нелетучие органические кислоты, горькие вещества [25]. Плоды сочные (сухих веществ 10-17 %), насыщены витаминами и биологически активными веществами [15; 59].

Количественные показатели химических веществ в плодах зависят не только от генотипа особи (сорта), но также от погодных и климатических условий в конкретном районе [61].

Содержание витамина С в плодах следующее: колеблется от 7,5 до 88 мг % [244]. Обнаружены также витамин А (0,08-0,12 мг %), витамины Bi - тиамин (28-38 мкг %), В₂ - рибофлавин (25-38 мкг %) и В₉ - фолиевая кислота (72-102 мкг %) [372]. Общая сумма сахаров в плодах жимолости составляет 4,7-8,1 %. Среди сахаров преобладают глюкоза (до 54 %) и фруктоза (до 26 %), в меньшей степени - галактоза (5,3 %), сахароза (2,3 %), рамноза (0,6 %). Были также выявлены диетические вещества - полиолы: сорбит (до 15 %) и инозит (до 4 %) [59]. Органические кислоты представлены в основном лимонной кислотой (90 % от общей суммы кислот), выявлены также яблочная кислота (6 %) и в незначительных количествах янтарная и щавелевая кислоты. Кислотность плодов составляет 2,5— 4,8 [336].

Достоинством плодов является наличие в них P-активных полифенолов: катехинов 270-320 мг %, антоцианов 410-750 мг %, лейкоантоцианов 105-145 мг % [47]. Интенсивную голубую окраску обусловливают анто- цианы, которые представлены 3-рутинозид цианидином и 3-моноглюкозид цианидом. Особенно богаты антоцианами плоды с Алтая и из Сибири (от 320 до 1215 мг%).

Плоды жимолости [ 186] содержат полифенольное вещество (производное фенолкарбоновой кислоты) - хлорогеновую кислоту (1,8-33,3 мг/100 г), которая, возможно, является маркером уровня адаптации к неблагоприятным условиям, устойчивости к грибковым заболеваниям, токсична для некоторых патогенных микроорганизмов, вызывающих болезни растений.

Хлорогеновая кислота принимает участие в регулировании созревания плодов, воздействуя на дыхание плодов как ингибитор окислительного фосфорилирования. В целом плоды жимолости являются источником хло- рогеновой кислоты, которая рассматривается как один из важнейших компонентов, обуславливающих высокую антиоксидантную активность плодов или приготовленных из них напитков [331].

Среди биологически активных флавонолов и флавонов в плодах обнаружены рутин (48 мг/100 г), изокверцитин (до 12 мг/100 г), кверцитин (до 10 мг/100 г), лютеолин (до 14 мг/100 г), диосмин (до 5 мг/100 г). Также выделены аминокислоты: аспарагин, глютамин, лейцин и аланин [335].

Жимолость богата минеральными веществами: макро- и микроэлементами [149]. В ней содержится магния (21,7 мг%) и натрия (35,2 мг %) больше, чем у какой-либо лесной ягоды. По количеству калия (70,3 мг %) жимолость уступает среди лесных ягод только бруснике. Плоды содержат фосфор (35,7 мг %), кальций (19,3 мг %), железо (0,8 мг%). Выявлены микроэлементы - йод (0,93 мг%), марганец (3,1 мг%), медь (0,06 мг %), кремний (0,08 мг %) и алюминий (2,7 мг %) [429].

Также присутствуют дубильные вещества (0,3-0,8 %), каротин (0,32 мг%) и пектины (1,1-1,6 %) [60], кофейная и паракумаровая кислоты [471].

Природа горького вещества у жимолости изучена недостаточно. Но выявлено, что горький вкус плодов обусловлен наличием тринадцати различных соединений, среди которых преимущественно выделяются бутиловые эфиры яблочной и лимонной кислот [25].

Плоды жимолости содержат значительное количество эфирных масел. В их состав входят карбонильные соединения, спирты, терпеноиды, жирные кислоты и углеводороды. Также известно, что эти соединения влияют на вкус и аромат получаемого продукта [71].

Существует корреляция между размерами, формой плодов и листьев с количеством биологически активных веществ в плодах: крупноплодные и мелколиственные особи содержат меньше полифенолов, но больше кате- хина и витамина С. У растений с широкоэллиптическими листьями достаточное количество полифенолов и пониженное содержание витамина С в плодах. Оказалось, чем меньше листья и чем более вытянутая у них форма, тем меньше полифенолов и больше витамина С, но чем больше полифенолов в плодах, тем меньше аскорбиновой кислоты [66; 244].

Таким образом, приведенные данные говорят о богатом химическом составе плодов жимолости. Это ценное витаминное и лекарственное сырье. Тем самым, имеются большие перспективы для переработки и использования ее плодов в производстве продуктов питания.

Багульник болотный (Ledum palustre L.) (прил. А рис. 12А), семейство Вересковые - Ericaceae.

Вечнозеленый, сильнопахучий кустарник, высотой 20-125 см [107].

Цветет в мае - июле; семена созревают в июле - августе. В медицине используют листья и молодые побеги. Багульник болотный произрастает в лесной и тундровой зонах, а также в верхнем горно-лесном поясе гор Сибири и Дальнего Востока. Приурочен к заболоченным хвойным лесам, сфагновым болотам и торфяникам.

Багульник болотный имеет обширный голарктический ареал. Распространен в лесной и тундровой зонах европейской части бывшего СССР, Сибири и Дальнего Востока. В Сибири северная граница распространения багульника болотного проходит через полуостров Ямал, к Обской губе, низовьям Енисея, через полуостров Таймыр, на 72° с. ш. пересекает реку Лена и, опускаясь до 70° с. ш., уходит на восток до Колымы.

Южная граница проходит через Приморский край, Читинскую область, Республику Бурятию, Иркутскую область, Республику Тыва, Алтайский край. Большие запасы багульника болотного сосредоточены в Сибири.

Во всех частях багульника, кроме корней, содержится эфирное масло: в листьях первого года - 1,5-7,5 %, второго года - 0,25-1,4 %; в ветках первого года - 0,7-1,5 %, второго года - от следов до 0,2 %; в цветах -

2,3 % и в плодах - до 0,17 % [97].

Побеги багульника болотного содержат:

• • макроэлементы (мг/г) - К - 4,2, Са - 6,1, Mg - 2,0, Fe - 0,45;
• • микроэлементы (мкг/г) - Мп - 0,54, Си - 0,05, Zn - 0,06, Со - 0,02, V - 0,25, Сг - 0,08, А1 - 0,37, Ва - 0,98, Se - 3,6, Ni - 0,27, Sr - 0,04, Pb - 0,04, I - 0,15, В - 4,6; концентрирует Mn, особенно Se [97]. Кроме эфирного масла, в листьях багульника содержатся гликозид эриколин (арбутин) и дубильные вещества.

Багульник болотный имеет большие возможности применения в медицине. В нем присутствует целый комплекс биологически активных соединений: дубильные вещества, кумарины, флавоноиды, фенолы, феноло- кислоты, катехины, микроэлементы, аскорбиновая кислота, тритерпеноиды [364]. Однако наибольший интерес вызывает состав и биологическая активность эфирного масла. Багульник болотный обладает способностью возбуждать центральную нервную и сердечно-сосудистую систему, а также показывает хорошие противопаразитарные свойства. Эфирное масло багульника болотного из Иркутской области усиливает диурез, при внутривенном введении возбуждает дыхание и снижает кровяное давление [91; 426]. Эфирное масло багульника болотного из Якутии вызывает сначала угнетение работы сердца лягушки, затем происходит кардиотонический эффект [274]. Багульник болотный обладает терапевтическим эффектом при лечении хронических легочных заболеваний - бронхитов, бронхиальной астмы и др. [97; 168; 255; 402]. Противокашлевое действие эфирного масла багульника связано с наличием в эфирном масле ледола [22]. Эфирное масло багульника болотного оказывает губительное действие на простейших и червей [74; 97; 226; 412].

Трава растения обладает фитонцидной активностью [426], а эфирное масло - сильным протистоцидным действием [72; 169]. Эфирное масло багульника болотного, произрастающего в Сибири и на Дальнем Востоке, имеет выраженную антимикробную активность в отношении стафилококка, листерии, сенной и дизентерийной палочек [91; 217]. При острых воспалительных реакциях эфирное масло багульника препятствует развитию сосудистых нарушений и связанных с ними экссудативных явлений [218].

Из приведенных данных следует, что эфирное масло багульника болотного содержит ценные биологически активные компоненты, которые могут использоваться в практике здравоохранения.