Состав антиоксидантов в плодах Capsicum spp. для получения биофортифицированной продукции

Природный потенциал накопления биологически активных соединений часто не учитывается в селекции той или иной культуры. В последние годы особое внимание уделяется селекции растений на качество продукции. Одним из самых заметных новшеств в сельскохозяйственной науке стала биофортификация - обогащение основных пищевых продуктов растениеводства необходимыми витаминами и минералами с помощью селекции. Поскольку качество продукта зависит от генотипа, климатических условий региона и агротехнических приемов, изучение и выявление особенностей накопления биологически активных компонентов в продуктовых органах становится актуальной задачей предбринговых исследований, которые определяют дальнейшее направление селекции. Нашей целью было выявление особенностей накопления антиоксидантов в продуктовых органах у различных сортов и видов Capsicum spp., выращенных в условиях недостаточной теплообеспеченности, оценка вклада термостабильных антиоксидантов в их общее количество и выделение перспективных форм с высокими показателями для получения биофортифицированной продукции. Объектом служили 4 образца перца сладкого C. annuum и 16 образцов перца острого различного эколого-географического происхождения, относящихся к видам C. annuum, C. baccatum, C. pubescens, C. chinense и C. frutescens. Исследования проводили в условиях неотапливаемых пленочных теплиц в зоне умеренного климата (Московская обл., 2015-2016 годы). Суммарное содержание антиоксидантов (ССА) определяли амперометрическим методом, количество пигментов - спектрофотометрически, содержание восстановленной формы аскорбиновой кислоты - йодометрическим методом. Количество сухого вещества оценивали методом высушивания в сушильном шкафу до постоянной абсолютно сухой массы. Наибольшая сумма пигментов была выявлена у сорта перца сладкого Шоколадный ( C. annuum ) - 0,536 мг/г, а также у сортов перца острого Пурпурный тигр ( C. annuum ) - 0,708 мг/г, Китайский фонарик ( C. baccatum ) - 0,685 мг/г, Идея ( C. annuum ) - 0,629 мг/г, Чудо Подмосковья ( C. annuum ) - 0,628 мг/г. Наибольшее количество аскорбиновой кислоты накапливали сорта перца острого Идея - 414 мг%, Рождественский букет ( C. annuum ½ С. frutescens ) - 370 мг%, Юбилейный ВНИИССОК ( C. annuum ) - 326 мг%, Огненная дева ( C. chinense ) - 301 мг%. Следует отметить, что содержание аскорбиновой кислоты не зависело от окраски плода и видовой принадлежности сорта. Среди сладких сортов перца высокое ССА имел гибрид F1 Оранжевое наслаждение ( C. annuum ). Максимальное содержание суммы антиоксидантов (мг-экв. ГК/г) среди острых форм отмечено у образцов Рождественский букет - 2,82, Огненная дева - 2,65, Идея - 2,57 и Пурпурный тигр - 2,19. Анализ зависимости содержания термостабильных антиоксидантов от общего их количества при экстракции 80 % этанолом и нагревании до 60 °С в течение 60 мин показал, что вклад неустойчивых к термическому воздействию антиоксидантов (в первую очередь аскорбиновой кислоты) в среднем составлял 16 %. Рождественский букет, Китайский фонарик, Пурпурный тигр, Огненная дева больше других исследованных образцов накапливали еще один сильнейший природный антиоксидант - капсаицин, что определяло их жгучий вкус. Содержание капсаицина у изученных образцов перца острого варьировало в пределах 1,36-9,57 мг/г сухой массы (М.И. Мамедов с соавт., 2016). Высокое содержание каротиноидов, аскорбиновой кислоты, ССА вкупе с капсаицином (острота 8-9 баллов) еще больше увеличивали суммарный антиоксидантный статус образцов.

Antioxidant contents of pepper capsicum spp. For use in biofortification

Natural potential of bioactive compounds accumulated by plants is often not taken into account in particular breeding. Biofortification, the enrichment of basic food crops with essential vitamins and minerals using breeding, is one of the most notable recent innovations in agriculture. In this paper, we studied pigment composition with regard to the amount of carotenoids and their contribution to fruit coloration in 20 accessions of different species of genus Capsicum. Red and yellow pigment levels and their ratios detected in the study were indicative of the carotenoid composition in fruits of each species. Also the varieties differed significantly in the carotenoid accumulation. In temperate climate of Moscow region the highest amount of pigments was found in the sweet variety Shokoladnyi ( C. annuum ; 0.536 mg/g), and in the spice varieties Purpurnyi tigr ( C. annuum ; 0.708 mg/g), Kitaiskii fonarik ( C. baccatum ; 0,685 mg/g), Ideya ( C. annuum ; 0.629 mg/g) and Chudo Podmoskov’ya ( C. annuum ; 0.628mg/g). The highest level of ascorbic acid was accumulated by chili pepper Ideya ( C. annuum ; 414 mg%), Rozhdestvenskii buket ( C. annuum ½ C. frutescens ; 370 mg%), Yubileinyi VNIISSOK ( C. annuum ; 326 mg%), and Ognennaya deva ( C. chinense ; 301 mg%). The ascorbic acid content did not depend on fruit color and plant species. Among the sweet pepper varieties high total antioxidant content (TAC) was characteristic of hybrid F1 Oranzhevoe naslazhdenie ( C. annuum). The maximum total antioxidant amounts, as milligram equivalents (MME) of gallic acid per g, were 2.82 for Rozhdestvenskii buket ( C. annuum ½ C. frutescens ), 2.65 for Ognennaya deva ( C. chinense ), 2.57 for Idea ( C. annuum ), and 2.19 for Kitaiskii fonarik ( C. annuum ). In assessment of thermostable antioxidants extracted with 80 % ethanol at 60 °С it was shown that the unstable antioxidants, mainly ascorbic acid, averaged 16 % of the total antioxidants. Rozhdestvensciy buket, Kitaiskii fonarik, Purpurnyi tigr, Ognennaya deva plants, additionally to antioxidants, can accumulate one of the strongest natural antioxidant, the capsaicin, which determines their hot taste. The capsaicin content of the studied chili peppers varied from 1.36 to 9.57 mg/g of dry weight. High contents of carotenoids, ascorbic acid and TAC combined with capsaicin at 8 to 9 score points increase the total antioxidant capacity of these samples.