doi: 10.15389/agrobiology.2020.5.995rus
УДК 633.491:547.973(571.6)
Исследования выполнены в рамках КПНИ развития сельского хозяйства РФ на 2017-2025 годы (подпрограмма «Развитие селекции и семеноводства картофеля в Российской Федерации»).
СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ АНТОЦИАНОВ В ДИЕТИЧЕСКИХ СОРТАХ
КАРТОФЕЛЯ (Solanum tuberosum L.), ПЕРСПЕКТИВНЫХ
ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ И СЕЛЕКЦИИ В УСЛОВИЯХ
ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА РОССИИ
И.В. КИМ1 ✉, Д.И. ВОЛКОВ1, В.М. ЗАХАРЕНКО2, А.М. ЗАХАРЕНКО2,
К.С. ГОЛОХВАСТ2, А.Г. КЛЫКОВ1
В последние десятилетия большое внимание уделяется наличию фенольных веществ (антоцианов) в картофеле (SolanumtuberosumL.), поскольку эта культура рассматривается как продукт для диетического питания. В России такие сорта созданы для ряда регионов возделывания, но в условиях Дальнего Востока работы по увеличению содержания антоцианов в клубнях картофеля начаты недавно. В представленном исследовании с применением методов жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии второго порядка мы идентифицировали антоцианы и измерили их содержание у сортов картофеля разного происхождения (Россия, Украина, Беларусь, Казахстан, Германия, Нидерланды), которые ранее не были охарактеризованы по этому признаку. Впервые выделены четыре сорта российского происхождения с повышенным содержанием антоцианов для диетического использования. Целью работы было определение профилей антоцианов и их содержания в клубнях в условиях российского Дальнего Востока. В качестве материала использовали 22 сорта, отобранных по раннеспелости, продуктивности, с низким содержанием крахмала, разной окраской клубней и венчика соцветия. Антоциановые профили анализировали методом двойной идентификации: по времени удерживания на обратнофазной колонке С18 с детектированием в диапазоне длин волн 400-700 нм и методом масс-спектрометрии второго порядка в режиме положительной ионизации с последующей фрагментацией ионов. В клубнях изученных сортообразцов выявлены дельфинидин, петунидин, мальвидин, цианидин и пеларгонидин. Дельфинин и цианидин обнаружены в двух формах — в моно- и дигликозилированной. Наиболее распространенным антоцианом оказался петунидин-3-глюкозид, он присутствовал почти во всех исследованных образцах. Установлено, что антоциановый состав клубне изменяется в зависимости от сорта и может включать от одного до пяти антоцианов. Сорта с желтой окраской кожуры и розовыми пятнами на желтой кожуре клубня характеризовались незначительным содержанием антоциановых компонентов. Исследования показали, что розовая и темно-розовая окраска кожуры определяется содержанием в ней пеларгонидин-3-глюкозида. Петунидин-3-гликозид и цианидин-3-глюкозид придавали кожуре фиолетовую и сине-фиолетовую окраску. Среди исследованных сортов наибольшее содержание антоцианов отмечено в сортах Фиолетовый (цианидин-3-глюкозид — 310 мг/кг, мальвидин — 50 мг/кг, дельфинидин — 30 мг/кг), Василек (петунидин-3-глюкозид — 150 мг/кг), Маяк (пеларгонидин — 95 мг/кг) и Кузнечанка (пеларгонидин — 78 мг/кг). В селекции картофеля на повышенное содержание антоцианов рекомендуем использовать сорта с розовой, темно-розовой, фиолетовой и сине-фиолетовой кожурой.
Ключевые слова: Solanum tuberosum L., картофель, диетические сорта, антоцианы, дельфинидин, петунидин, мальвидин, цианидин, пеларгонидин, масс-спектрометрия, ВЭЖХ.
I.V. Kim1 ✉, D.I. Volkov1, V.M. Zakharenko2, A.M. Zakharenko2,
K.S. Golohvast2, A.G. Klykov1
The potato (Solanum tuberosum L.) has been the focus of dietary research in recent decades due to its ability to accumulate phenolic substances (anthocyanins) in tubers. In Russia, such varieties have been created for a number of regions, but in the Far East, the program to increase the content of anthocyanins in potato tubers has recently begun. In the presented study using liquid chromatography and second-order mass spectrometry methods, we profiled anthocyanins and quantified their accumulation for potato varieties of different origin (Russia, Ukraine, Belarus, Kazakhstan, Germany, the Netherlands), which had not previously been characterized by this feature. For the first time, four dietary Russian varieties with an increased content of anthocyanins have been identified. This work aimed to determine the profiles of anthocyanins and their content in tubers in the conditions of the Russian Far East. We used 22 varieties selected for early maturity, productivity, low starch content and different color of tubers and flowers. The anthocyanin profile was double-identified, by the retention time on a C18 reverse phase column with detection of absorbance at wavelength range 400-700 nm and ESI-MS/MS in positive ionization mode. Anthocyanins were quantified spectrophotometrically. The anthocyanins identified in the tubers were delphinidin, petunidin, malvidin, cyanidin, and pelargonidin. Delphinidin and cyanidin were found in mono- and diglycosylated forms. It was revealed that petunidin-3-glucoside is the most common anthocyanin which is present in almost all of the studied varieties. In tubers, depending on varietal specificity, there were from 1 to 5 anthocyanins of those found. Varieties with yellow skin and pink spots on the yellow tuber skin were characterized by a low content of anthocyanins. The pink and dark pink color of the skin positively correlates with the content of pelargonidin-3-glucoside, while petunidin-3-glucoside and cyanidin-3-glucoside give a purple and blue-violet color to the skin of the tuber. The anthocyanin level was the highest in Phioletovii variety (310 mg/kg cyanidin-3-glucoside, 50 mg/kg malvidin, 30 mg/kg delphinidin), Vasilyok variety (150 mg/kg petunidin), and in Mayak (95 mg/kg pelargonidin) and Kuznechanka (78 mg/kg pelargonidin) varieties. In the Phioletovii variety, the cyanidin-3-glucoside prevailed. We recommend to involve varieties with pink, dark pink, purple and blue-purple tuber skin in selection for an increased content of anthocyanins.
Keywords: Solanum tuberosum L., potatoes, dietary varieties, anthocyanins, delphinidin, petunidin, malvidin, cyanidin, pelargonidin, mass spectrometry, HPLC.
1ФГБНУ ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока |
Поступила в редакцию |
