Способ отбора сортообразцов картофеля с высоким содержанием аскорбиновой кислоты и антиоксидантной активностью Российский патент 2025 года по МПК A01H1/04 A01G22/25 A01G7/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, селекции растений и может быть использовано для отбора генотипов картофеля с высокими показателями аскорбиновой кислоты (витамин С), антиоксидантной активности (АОА) и пригодности к вакуумированию.

Антиоксиданты - это вещества, защищающие клетки растений и человека от повреждения активными формами кислорода. В медицине широко применяются продукты и препараты, которые характеризуются высокими значениями АОА. Например, известно применение антиоксидантной терапии при сахарном диабете. Современная антиоксидантная терапия представлена различными препаратами α-липоевой кислоты, α-токоферола, в том числе и витамина С. В отличие от других препаратов витамин С обладает наибольшей растворимостью и реализует свой антиоксидантный эффект в организме человека. Некоторые исследователи причисляют его к представителям первой линии обороны от «агрессивных» реактивных соединений, обладающих высокой окислительной активностью.

Одним из источников этого витамина С является картофель. И поскольку клубни вареного картофеля являются повседневной пищей, то он является легкодоступным и недорогим средством в получении эффекта АОА. И поэтому перед селекционерами стоит задача выводить сорта картофеля не только с высоким содержанием витамина С, но и со способностью сохранить его. Одним из простых способов сохранения витамина С и АОА, а в некоторых случаях и повышения данных признаков, является вакуумирование клубней.

Известен способ о динамике содержания витамина С в картофеле сорта Ред Скарлетт в процессе хранения (Бережная Г.А., Мухина О.В., Бирюкова Н.А., Корнилова А.А. Динамика содержания витамина С в картофеле сорта Ред Скарлетт в процессе хранения. Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии. 2016, №1(9), С. 10-13. https://www.elibrary.ru/download/elidrary27526224 58474099.pdf).

Недостатком способа является изучение содержания витамина С в клубнях одного сорта, в связи с этим нет информации по сортовым отличиям в содержании данного вещества. Не проведены исследования по корреляции АОА с количеством витамина С. Нет исследований по поиску метода сохранения витамина С.

Известен также способ оценки гибридных комбинаций картофеля по содержанию витамина С (Пискун Г.И., Козлова Л.Н., Корзан А.А. Оценка гибридных комбинаций картофеля по содержанию витамина С. Картофелеводство. 2017; 25(1): 15-21. https://potato.belal.bv/jour/article/view/129/129).

Недостатком способа является отсутствие исследований по АОА, связанной с содержанием витамина С. А также не изучен вопрос по сохранности данного витамина С, например, вакуумированием.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ отбора образцов с антиоксидантной активностью и пигментацией мякоти клубней (Симаков Е.А., Митюшкин А.В., Журавлев А.А., Митюшкин Ал-р В., Гайзатулин А.С., Салюков С.С., Овечкин С.В., Семенов В.А. Сравнительная оценка антиоксидантной активности сортов картофеля с различной пигментацией мякоти клубней. Вестник Крас ГАУ. 2021. №11. С. 24-31. file:///C:/Users/user 311/Downloads/sravnitelnaya-otsenka-antioksidantnoy-aktivnosti-sortov-kartofelya-s-razlichnoy-pigmentatsiey-myakoti-klubney %20(1).pdf).

Недостатком способа является то, что не раскрыт вопрос о взаимосвязи содержания витамина С и АОА, не предложен способ сохранения аскорбиновой кислоты.

Цель настоящего изобретения - отобрать генотипы картофеля с высокими показателями содержания аскорбиновой кислоты в пределах 15,1 мг/100 г и более и антиоксидантной активностью 51,0-80,0 единиц, пригодных к вакуумированию.

Указанная цель достигается тем, что в способе отбора сортообразцов картофеля с высоким содержанием аскорбиновой кислоты и антиоксидантной активностью, включающем высаживание клубней в подготовленную почву, в фазу полного вызревания проведение биохимического анализа на содержание аскорбиновой кислоты, очистку, вакуумирование, и согласно изобретению выделяют образцы с наличием аскорбиновой кислоты в пределах 15,1 мг/100 г и более и высокой антиоксидантной активностью 51,0-80,0 единиц.

По сравнению с прототипом признаками изобретательского уровня предлагаемого способа отбора сортообразцов картофеля с высоким содержанием аскорбиновой кислоты и антиоксидантной активности являются:

«…выделяют образцы с наличием аскорбиновой кислоты в пределах 15,1 мг/100 г и более и высокой антиоксидантной активностью 51,0-80,0 единиц», что позволяет:

- достоверно точно провести отбор образцов, обладающих важным свойством - высоким содержанием аскорбиновой кислоты (витамин С). Это способствует выделению ценных форм для использования в лечебном питании;

- производить отбор образцов с ценным показателем - антиоксидантная активность;

- проводить отбор генотипов со способностью сохранять АОА и витамин С при помощи вакуумирования.

Признаки, указанные в отличительной части описания достижения цели, доказывают, что заявляемый способ отбора образцов картофеля с высоким содержанием аскорбиновой кислоты и антиоксидантной активностью обладает новизной. Совокупность признаков, приведенных в сравнении свойств заявляемого и известного решений, дает основание сделать вывод, что заявляемый способ имеет изобретательский уровень.

Техническим результатом изобретения является отбор сортообразцов картофеля с содержанием аскорбиновой кислоты в пределах 15,1 мг/100 г и более и высокой антиоксидантной активностью 51,0-80,0 единиц, пригодных к вакуумированию.

Предлагаемый способ отбора образцов картофеля с высоким содержанием аскорбиновой кислоты и антиоксидантной активностью осуществляется следующим образом. В подготовленную почву на селекционном участке высаживают образцы с нормой посадки 38 тыс. семенных клубней на гектар, схема посадки 90×30, где 90 - ширина междурядий, см, 30 - расстояние между высаженными семенными клубнями, см. Всего ежегодно высаживается 300-370 сортообразцов по 5-50 клубней на делянке. За время вегетации проводят все агротехнические приемы (междурядные обработки, уничтожение сорняков и вредителей, обработки против грибных болезней). При оценке образцов осуществляют фенологические наблюдения по методике Всероссийского НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова (2010). С достижением растений фазы полного вызревания проводят определение содержания витамина С в клубнях. Определение проводили в лаборатории агрохимических анализов ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки». В свежих клубнях путем гомогенизации навески в фарфоровой ступке и экстрагирования раствором соляной кислоты 2,0% с последующим титрованием раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия до установления светло-розовой окраски. Руководствовались ГОСТ 24556-89 Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина С. Согласно Методическим указаниям по поддержанию и изучению мировой коллекции картофеля (2010) в наших исследованиях содержание витамина С имело градацию среди сортов: 1 - очень низкое (ниже 5,0 мг/100 г); 3 - низкое (5,1-10,0 мг/100 г); 5 - среднее (10,1-15,0 мг/100 г); 7 - высокое (15,1-20,0 мг/100 г); 9 - очень высокое (выше 20,0 мг/100 г).

Антиоксидантную активность сортообразцов определяли амперометрическим методом, который включает подготовку проб анализируемого и стандартного веществ, их окисление в ячейке амперометрического детектора, усиление электрических сигналов, их регистрацию и расчет АОА с помощью математической статистики. При анализе использовали оборудование «Близар» (Interlab, Россия), которое позволяет проводить прямые количественные измерения АОА. В качестве стандартного вещества использовали галловую кислоту. Измерения осуществлялись при сканировании потенциалов во всем диапазоне. При определении АОА амперометрический метод имеет ряд преимуществ. Без учета подготовки проб время отдельного определения занимает несколько минут; анализ (регистрация и обработка результатов) проходит в реальном времени; правильность и воспроизводимость анализа обеспечиваются точным дозированием веществ шестиходовым краном; ошибка определения не превышает 5%; предел обнаружения полифенолов и флавоноидов на уровне нано- и пикограммов. В наших исследованиях концентрации АОА имела градацию в единицах: 5,0-20,0 - очень низкая, 21,0-35,0 - низкая, 36,0-50,0 - средняя, 51,0-65,0 - высокая, 66,0-80,0 - очень высокая.

Для вакуумирования использовали клубни картофеля общей массой 2 кг. Очищенные клубни промывали проточной водой с целью удаления Сахаров и свободного крахмала с поверхности и просушивали на фильтровальной бумаге в течение трех минут. Вакуумированный картофель хранили в холодильнике при температуре 4°С. Потребительские показатели продукта (устойчивость мякоти к потемнению, сохранность тургора клубней в вакуумном пакете, внешний вид в упаковке) и качество готового картофеля (цвет, запах и вкус) определяли через 5, 10 и 15 дней после закладки вакуумированных клубней на хранение. Сравнение проводили с контролем - невакуумированными свежими клубнями по десятибалльной шкале, где 9 - самое высокое значение. Нижняя граница хорошего качества - 7 баллов. При оценке руководствовались Методическими указаниями по оценке сортов картофеля на пригодность к переработке и хранению (2008).

Результаты исследований представлены в таблицах 1, 2 и чертеже.

Наибольшую ценность для селекции и использования в питании человека представляют сорта и гибриды картофеля с высоким содержанием витамина С (15,1 мг/100 г и более) и АОА от среднего до высокого значения (36,039-89,085 единиц), которые указаны в таблице 1. Данные сортообразцы отличаются тем, что наряду с высокими показателями по количеству аскорбиновой

кислоты и антиоксидантной активности имеют высокую оценку при вакуумировании, то есть показали себя как пригодные для данного вида сохранения продукции. В ходе эксперимента отмечено, что концентрация АОА до вакуумирования была в средних значениях от 36,039 до 45,038 единиц. Однако после проведения вакуумирования она значительно повысилась и составила в среднем 59, 260 единиц. Содержание витамина С практически не снизилось, а в некоторых случаях осталось на прежнем уровне. Вследствие чего доказано, что сортообразцы с высоким содержанием витамина С и средними значениями концентрации АОА после вакуумирования характеризуются как генотипы с высокой АОА и содержат высокое количество аскорбиновой кислоты в клубнях. В связи с этим способ вакуумирования позволяет не только сохранить повышение количества витаминов С, но и повысить антиоксидантную активность. В таблице 2 показан перечень сортообразцов, которые изначально имели невысокое содержание витамина С и низкий показатель концентрации АОА. Содержание витамина С после вакуумирования снизилось в среднем на 2,64 мг/100 г, а АОА - на 5,724 единицы. В результате установлено, что на сортах, которые имели низкие показатели витамина С и АОА, метод вакуумирования не влияет на сохранность значений.

На чертеже показана связь между содержанием аскорбиновой кислоты и концентрацией антиоксидантной активности до и после вакуумирования. Установлено, что высокое содержание аскорбиновой кислоты положительно коррелирует с концентрацией антиоксидантной активности.

Применение предлагаемого изобретения позволит упростить отбор генотипов картофеля с содержанием аскорбиновой кислоты в пределах 15,1 мг/100 г и более и высокой антиоксидантной активностью 51,0-80,0 единиц, пригодных к вакуумированию.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, селекции растений и может быть использовано для отбора генотипов картофеля с высокими показателями аскорбиновой кислоты - витамина С, антиоксидантной активности (АОА) и пригодности к вакуумированию. Способ включает высаживание клубней в подготовленную почву, очистку, вакуумирование и анализ показателей клубней картофеля. В подготовленную почву на селекционном участке высаживают образцы с нормой посадки 38 тыс. семенных клубней на гектар со схемой посадки 90×30. Ежегодно высаживают 300-370 сортообразцов по 5-50 клубней на делянке. За время вегетации проводят агротехнические приемы – междурядные обработки, уничтожение сорняков и вредителей, обработки против грибных болезней. В фазу полного вызревания проводят биохимический анализ клубней на содержание аскорбиновой кислоты и выделяют образцы с наличием аскорбиновой кислоты в пределах 15,1 мг/100 г и более и высокой антиоксидантной активностью 51,0-80,0 единиц. Способ позволяет упростить отбор генотипов картофеля с высокими показателями содержания аскорбиновой кислоты в пределах 15,1 мг/100 г и более и антиоксидантной активностью 51,0-80,0 единиц, пригодных к вакуумированию. 1 ил., 2 табл.

Способ отбора сортообразцов картофеля, пригодных к вакуумированию, включающий высаживание клубней в подготовленную почву, очистку, вакуумирование и анализ показателей клубней картофеля, отличающийся тем, что в подготовленную почву на селекционном участке высаживают образцы с нормой посадки 38 тыс. семенных клубней на гектар, схема посадки 90×30, ежегодно высаживают 300-370 сортообразцов по 5-50 клубней на делянке, за время вегетации проводят агротехнические приемы – междурядные обработки, уничтожение сорняков и вредителей, обработки против грибных болезней, в фазу полного вызревания проводят биохимический анализ клубней на содержание аскорбиновой кислоты и выделяют образцы с наличием аскорбиновой кислоты в пределах 15,1 мг/100 г и более и высокой антиоксидантной активностью 51,0-80,0 единиц.