Влияние продолжительности светодиодного освещения на биохимический состав микрозелени гороха овощного

  • Анна Михайловна Пашкевич Институт овощеводства Национальной академии наук Беларуси
  • Андрей Иванович Чайковский Институт овощеводства Национальной академии наук Беларуси https://orcid.org/
  • Жанна Александровна Рупасова Центральный ботанический сад Национальной академии наук Беларуси
  • Тамара Ивановна Василевская Центральный ботанический сад Национальной академии наук Беларуси
  • Наталья Болеславовна Криницкая Центральный ботанический сад Национальной академии наук Беларуси

Аннотация

Приведены результаты сравнительного исследования в производственном эксперименте влияния продолжительности светодиодного освещения (8, 10, 12, 14, 16 ч) на 13 характеристик биохимического состава микрозелени гороха овощного (сорт Павлуша) - содержание сухих, дубильных и пектиновых веществ, свободных органических, аскорбиновой и гидроксикоричных кислот, растворимых сахаров, общего протеина и альбуминов, основных групп биофлавоноидов и показатель сахарокислотного индекса. Содержание сухих веществ в исследуемых образцах варьировалось (в рамках эксперимента) в диапазоне 9,3-11,8 % при содержании в сухой массе свободных органических, аскорбиновой и гидроксикоричных кислот 4,35-8,46 %, 359,8-487,8 мг/100 г и 1465,1-1956,0 мг/100 г соответственно. Содержание растворимых сахаров было от 8,8 до 13,2 % при значительных межвариантных различиях показателя сахарокислотного индекса, изменявшегося в интервале 1,04-3,03. При этом параметры накопления пектиновых веществ составляли 3,88-4,54 %, при содержании дубильных веществ 1,23-1,92 %. Установлено практически полное отсутствие в микрозелени гороха антоциановых пигментов, тогда как содержание флавонолов варьировалось в диапазоне 1711,7-2189,2 мг/100 г, а катехинов - 376,7-483,0 мг/100 г. При этом было обнаружено весьма высокое содержание в ней протеинов и наиболее ценной легкоусвояемой их части - растворимых белков (альбуминов), варьировавшееся в рамках эксперимента в мг/г сухой массы в диапазонах 412,3-443,4 и 8,38-18,0.

Значительная ширина диапазонов варьирования биохимических характеристик микрозелени гороха свидетельствовала об их существенной зависимости от продолжительности светодиодного освещения, имевшей весьма неоднозначный характер. Так, наименее значительные изменения в биохимическом составе микрозелени гороха относительно контроля (12-часовая экспозиция) выявлены при 10- и 14-часовой продолжительности освещения, тогда как наибольшие - при 8- и особенно при 16-часовой. При этом наиболее высокий интегральный уровень питательной и витаминной ценности производимой продукции по совокупности биохимических характеристик установлен при 14-часовом освещении, тогда как минимальный - при 8-часовом.

Биографии авторов

Анна Михайловна Пашкевич, Институт овощеводства Национальной академии наук Беларуси

аспирант; заведующий сектором бобовых овощных культур

Андрей Иванович Чайковский, Институт овощеводства Национальной академии наук Беларуси

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент; директор

Жанна Александровна Рупасова, Центральный ботанический сад Национальной академии наук Беларуси

доктор биологических наук, профессор; член-корреспондент Национальной академии наук Беларуси; заведующий лабораторией химии растений

Тамара Ивановна Василевская, Центральный ботанический сад Национальной академии наук Беларуси

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории химии растений

Наталья Болеславовна Криницкая, Центральный ботанический сад Национальной академии наук Беларуси

научный сотрудник лаборатории химии растений

Литература

1. Meng Q, Kelly N, Runkle ES. Substituting green or far-red radiation for blue radiation induces shade avoidance and promotes growth in lettuce and kale. Environmental and Experimental Botany. 2019;162:383-391. DOI: 10.1016/j.envexpbot.2019.03.016.
2. Анисимов АА. Влияние узкополосного красно-синего освещения на пигментный комплекс некоторых декоративных растений. В: Перспективы развития АПК в работах молодых ученых: материалы региональной научно-практической конференции молодых учёных, Тюмень, 5 февраля 2014 г. Тюмень: [б. и.]; 2014. с. 8-12.
3. Коновалова ИО, Беркович ЮА, Ерохин АН, и др. Оптимизация светодиодной системы освещения витаминной космической оранжереи. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2016;50(3):17-23.
4. Zhang X, Bian Z, Yuan X, Chen X. A review on the effects of light-emitting diode (LED) light on the nutrients of sprouts and microgreens. Trends in Food Science & Technology. 2020;99:1-15. DOI: 10.1016/j.tifs.2020.02.031.
5. Andrei Z, Vasilache V, Pintilie O, Stoleru T. Blue and Red LED Illumination Improves Growth and Bioactive Compounds Contents in Acyanic and Cyanic Ocimum basilicum L. microgreens. Molecules. 2017;22(2111):1-14. DOI: 10.3390/molecules22122111.
6. Brazaityte A, Vastakaite-Kairiene V, Virsile A. Changes in mineral element content of microgreens cultivated under different lighting conditions in a greenhouse. Acta Horticulturae. 2018;1227:507-516. DOI: 10.17660/ActaHortic.2018.1227.64.
7. Brazaityte A, et al. Comparison of LED and HPS illumination effects on cultivation of red pak choi microgreens under indoors and greenhouse conditions. Acta Horticulturae. 2020;1287:395-402.
8. Kong Y, Zheng Y. Growth and morphology responses to narrow-band blue light and its co action with low-level UVB or green light: A comparison with red light in four microgreen species. Environmental and Experimental Botany. 2020;178(104189):1-11. DOI: 10.1016/j.envexpbot.2020.104189.
9. Craver JK, Gerovac J, Lopez R, Kopsell DA. Light Intensity and Light quality from Sole-source Light-emitting Diodes Impact Phytochemical Concentrations within Brassica Microgreens. Journal of the American Society for Horticultural Science. 2017;142(1):3-12. DOI: 10.21273/JASHS03830-16.
10. Ермаков АИ, редактор. Методы биохимического исследования растений. Ленинград: [б. и.]; 1987.
11. Марсов НГ. Фитохимическое изучение и биологическая активность брусники, клюквы и черники [автореферат диссертации]. Пермь: [б. и.]; 2006. с. 99-101.
12. Кусакина МГ, Суворов ВИ, Чудинова ЛА. Большой практикум «Биохимия». Лабораторные работы. Пермь: [б. и.]; 2012.
13. Swain T, Hillis W. The phenolic constituents of Prunus Domenstica. 1. The quantitative analysis of phenolic constituents. Journal of the Science of Food and Agriculture. 1959;10(1):63-68. DOI: 10.1002/JSFA.2740100110.
14. Скорикова ЮГ, Шафтан ЭА. Методика определения антоцианов в плодах и ягодах. В: Труды 3 Всесоюзного семинара по биологически активным (лечебным) веществам плодов и ягод. Свердловск: [б. и.]; 1968. с. 451-461.
15. Андреева ВЮ и др. Методика определения антоцианов в плодах аронии черноплодной. Фармация. 2013;3:19-21.
16. Определение содержания дубильных веществ в лекарственном растительном сырье. В: Государственная фармакопея СССР. Москва: Медицина; 1987. Выпуск 1. с. 286-287.
17. Петров КП. Метод формольного титрования со смешанными индикаторами. Киев: Вища школа; 1978. с. 16-18.
18. Bradford MM. Rapid and sensitive method for quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dye binding. Analytical Biochemistry. 1976;8:248-254.
19. Рупасова ЖА, Решетников ВН, Яковлев АП. Патент BY 17648. Способ ранжирования таксонов растения. Опубл. 08.07.2013.
Опубликован
2022-05-05
Ключевые слова: продолжительность светодиодного освещения, горох овощной, микрозелень, биохимический состав, органические кислоты, углеводы, белки, биофлавоноиды, питательная и витаминная ценность продукции
Поддерживающие организации Исследования выполнены в рамках Государственной программы научных исследований «Сельскохозяйственные технологии и продовольственная безопасность», подпрограммы 6 «Земледелие и селекция», задания 2.7.3 «Исследование биометрических показателей, продуктивности и биохимического состава микрозелени при выращивании в условиях искусственного освещения на основе светодиодов».
Как цитировать
Пашкевич, А. М., Чайковский, А. И., Рупасова, Ж. А., Василевская, Т. И., & Криницкая, Н. Б. (2022). Влияние продолжительности светодиодного освещения на биохимический состав микрозелени гороха овощного. Журнал Белорусского государственного университета. Экология, 1, 37-45. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/ecology/article/view/4790
Раздел
Изучение и реабилитация экосистем