ДИНАМИКА НАКОПЛЕНИЯ ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ В ПРОЦЕССЕ РОСТА И РАЗВИТИЯ СВЁКЛЫ СТОЛОВОЙ
СЕКЦИЯ 3. Биологические науки.
ПОД- СЕКЦИЯ 4. Биохимия.
Пискурева В.А., старший преподаватель кафедры химии
ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет», Россия
ДИНАМИКА НАКОПЛЕНИЯ ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ
В ПРОЦЕССЕ РОСТА И РАЗВИТИЯ СВЁКЛЫ СТОЛОВОЙ
В настоящее время все большее внимание уделяется продуктам питания, которые способствуют профилактике и улучшению здоровья человека. Одним из важнейших продуктов растениеводства, обладающих высокой биологической активностью, является пектин. Физиологическая ценность пектина состоит в том, что он нормализует протекание биохимических процессов и предотвращает негативное воздействие токсических веществ на организм человека. Остается до сих пор недостаточно изученным вопрос накопления пектиновых веществ в онтогенезе и их взаимосвязь с другими компонентами клеточной стенки растительной клетки [1].
Пектиновые вещества встречаются во всех частях растений: в корнях, в стеблях, в соцветиях, в листьях, но главным образом в плодах и овощах. Известно, что пектиновые вещества существуют в нескольких формах: нерастворимый (протопектин) и растворимой в воде (пектин). Эти формы выполняют в растительной ткани различные функции и в зависимости от направленности биохимических процессов в растении переходят из одного состояния в другое [2].
Растворимый пектин и нерастворимый (протопектин), локализованы в разных частях растительной клетки. Протопектин входит в состав клеточной оболочки, из него в значительной мере состоят срединные пластинки; растворимый пектин находится в соке вакуоли и межклеточных слоях ткани зрелых плодов [3]. Протопектин участвует в удержании клеточными оболочками большого количества воды в связанном состоянии, что оказывает положительное влияние на устойчивость корнеплодов против неблагоприятных условий внешней среды в течение вегетации и в процессе хранения.
Особый интерес представляют растения свеклы столовой, так как корнеплоды являются хорошим сырьевым источником для получения низкоэтерифицированных, высококачественных пектинов.
Проведенные исследования накопления пектиновых веществ в корнеплодах свёклы столовой районированных сортов (Бордо 237, Двусемянная ТСХА, Египетская Плоская и Цилиндра) в процессе роста и развития показало, что количество растворимого пектина и протопектина различается по сортам и по фазам развития.
В середине вегетационного периода количество пектина возрастает до максимального значения и составляет: Бордо 237 – 8,3%, Двусемянная ТСХА – 9,3%, Египетская Плоская – 9,% и Цилиндра – 7,6%. Максимальное количество растворимого пектина содержит Двусемянная ТСХА (рис.1).
Рисунок 1. Динамика накопления растворимого пектина в корнеплодах свёклы столовой, % сухого вещества.
В корнеплодах молодых растений свёклы столовой основное количество пектиновых веществ находится в растворимой форме и в течение вегетации содержание растворимого пектина постепенно уменьшается.
В начальной стадии формирования корнеплода столовой свеклы накапливается протопектина больше, чем в середине вегетации, его количество увеличивается к моменту созревания (рис.2). Если в начале вегетационного периода количество протопектина в корнеплодах свёклы столовой составляет: Бордо 237 – 6,7%, Двусемянная ТСХА – 6,8%, Египетская Плоская – 5,9%, Цилиндра – 6,2%, то с увеличением массы корнеплодов уменьшается и количество пектина: Бордо 237 – 3,4%, Двусемянная ТСХА – 5,6%, Египетская Плоская – 3,8%, Цилиндра – 5,4%. К моменту технической спелости количество протопектина максимально возрастает: Бордо 237 – 7,4%, Двусемянная ТСХА – 8,7%, Египетская Плоская – 8,1%, Цилиндра – 7,7%.
Рисунок 2. Динамика накопления протопектина в корнеплодах свёклы столовой, % сухого вещества.
В результате исследования было выявлено, что максимальное количество растворимого пектина содержится в незрелых корнеплодах свёклы. В зрелых корнеплодах свеклы увеличивается количество протопектина. Это нерастворимые в холодной воде пектины, которые откладываются на клеточных стенках и образуют срединные пластинки, связывают между собой отдельные клетки и играют большую роль в создании упругой, плотной консистенции корнеплода свёклы столовой.
Пектиновые вещества переходят из одной формы в другую, что играет большую роль при переработке свёклы, так как при обработке горячей водой или действием микроорганизмов, количество растворимого пектина резко увеличивается.
Особенностью накопления пектиновых веществ в онтогенезе первого года произрастания свёклы является то, что в отличие от плодовых культур, у которых по мере созревания увеличивается количество растворимого пектина, корнеплоды сахарной и столовой свёклы накапливают больше протопектина. Это подтверждает, что роль пектиновых веществ в жизнедеятельности растений разнообразна и обуславливает различие технологических приёмов их извлечения и физико-химических свойств.
Литература:
1. Донченко, Л.В. Пектин: основные свойства, производство и применение / Л.В. Донченко, Г.Г. Фирсов. - Москва: ДеЛи принт, 2007. - 255с.
2. Горшкова, Т.А. Клеточная стенка растений - камень преткновения для молекулярных биологов: обзор / Т.А. Горшкова, Н.Николовски, Д.Н. Финаев // Физиология растений 2005. - Т. 52. - № 3. - С. 443-462.
3. Горшкова, Т.А. Растительная клеточная стенка как динамичная система / Т.А. Горшкова. - М.: Наука, 2007. - 418с.
