The content of anthocyanins in stalks of different maize genotypes

Abstract

ВМІСТ АНТОЦІАНІВ У СТЕБЛІ РІЗНИХ ГЕНОТИПІВ КУКУРУДЗИ А. О. Псьолова, К. В. Деркач, Є. І. Бєліков, Т. М. Сатарова Державна установа Інститут зернових культур НААН, вул. Володимира Вернадського, 14, м. Дніпро, 49027, Україна Проведені дослідження зі з'ясування вмісту антоціанів та їхніх глюкозидів в зелених і темно-фіолетових стеблах кукурудзи. Виявлено залежність між забарвленням стебел досліджуваних генотипів кукурудзи і кількісним вмістом в них антоціанів. Темно-фіолетове забарвлення стебла рослин кукурудзи популяції Чорностеблова пов'язано із суттєвим збільшенням в ньому загального вмісту антоціанів (до 38362,33 мг/кг) порівняно з генотипами, які мають зелене стебло і для яких цей показник становить 168,6-996,1 мг/кг. Інтенсифікація забарвлення стебла (до темно-фіолетового) у рослин популяції Чорностеблова відбувається за рахунок поєднання неглюкозильованих і глюкозильованих форм усіх видів антоціанів, серед яких переважають пеонідин (27,31 %) та ціанідин (21,72 %). У рослин цієї популяції антоціани становлять 3,83 % від сухої маси стебла. Оскільки антоціани є антиоксидантами і часто використовуються як харчові домішки для збагачення раціону людини і тварин, перспективним є використання стебла кукурудзи популяції Чорностеблова як сировини для виготовлення біологічної добавки Е163-"антоціани".Ключові слова: Zea mays L., антиоксиданти, антоціани, стебло, генотип.Інформація про авторів: Псьолова Анна Олексіївна, молодший науковий співробітник лаб. біотехнології,

Content of anthocyans in sweet corn with different grain coloring

“…У стрижнях уміст антоціанів становив 2881,7±4,7 мг/кг (Harakotr et al, 2016). У дослідженні, проведеному для генотипів кукурудзи Дніпровської селекційної програми, вміст антоціанів у стеблі темно-фіолетового забарвлення дорівнював 38362,33±1081,2 мг/кг (Psolova et al, 2018), загальний вміст антоціанів у висівках зерна фіолетового кольору -3625,0±105,0 мг/кг (Chen et al, 2018). Отже, можна припустити, що в забарвлених у багряний чи фіолетовий колір вегетативних частин рослин кукурудзи загалом міститься більше антоціанів, ніж у зерні, але остаточний висновок можна буде зробити за стандартизації методів визначення антоціанів та обов'язкового перерахунку значень показників на однаковий рівень вологості біологічного матеріалу.…”

The content of anthocyanins in stalks of different maize genotypes

“…Однак у популяції Чорностеблова з інтенсивним темно-фіолетовим забарвленням стебла загальний вміст антоціанів був значно вищий -у 38,5-227,5 раза, ніж у генотипів із зеленим стеблом. За раніше одержаними нами даними загальний вміст антоціанів у зерні кукурудзи із різним забарвленням варіює від 1385,3 мг/кг (у лінії ІКС202 з жовтим зерном) до 2691,0 мг/кг (у популяції К1 з багряним) і 6014,4 мг/кг (у популяції С1 із темно-синім зерном), дані для зерна вологістю 14 %) [12]. Таким чином, навіть у темносиньому зерні вміст антоціанів майже у 6 ра- зів менший порівняно зі стеблом рослин популяції Чорностеблова.…”

“…Переважання глюкозилюваних форм антоціанів, встановлене для стебла кукурудзи в даному дослідженні, є природним станом, оскільки в рослинах антоціани на 2 / 3 містяться саме в глюкозилюваній формі, а присутність вільних неглюкозильованих антоціанів свідчить або про їхній інтенсивний синтез, який не встигає супроводжуватися глюкозилюванням, або про розщеплення глюкозильованих форм в процесі метаболізму [3]. Вміст 3-глюкозильованих форм антоціанів також становив близько 2 / 3 від загального вмісту антоціанів в зерні кукурудзи, причому дещо збільшувався при інтенсифікації забарвлення зерна від жовтого до темно-синього [12]. У досліджуваних нами генотипів кукурудзи із зеленим стеблом вміст глюкозилюваних форм варіював, проте не був пов'язаний із переходом зеленого забарвлення у темнофіолетове.…”

“…Згідно з літературними даними, вміст ціанідин-3-глюкозиду в зерні кукурудзи генетичного маркера "Чейза" становив 470 мг/кг, тимчасом як у стеблі він був у 20,3 раза більший і дорівнював 9540 мг/кг [13]. У популяції С1, яка має темно-синє зерно і яку ми аналізували у попередніх дослідженнях, вміст ціанідин-3-глюкозиду становив 526,6 мг/кг, а в стеблі рослин популяції Чорностеблова був у 9,4 раза більший -на рівні 4920,2 мг/кг [12].…”

“…Таким чином, підсилене темно-фіолетове забарвлення рослин популяції Чорностеблова пов'язано із суттєвим збільшенням загального вмісту антоціанів порівняно з генотипами із зеленим стеблом (у 38,5-227,5 раза) за рахунок внеску усіх видів і форм антоціанів -від дельфінідину (12,55 %) до пеонідину (27,31 %). Разом з тим на підставі наших досліджень встановлено, що у темно-синьому зерні міститься антоціанів у 4,3 раза більше порівняно з жовтим [12]. Причому в зерні на відміну від стебла з підсиленням забарвлення збільшується частка глюкозильованих форм антоціанів, суттєво підвищується вміст мальвідин-3-глюкозиду і дельфінідин-3-глюкозиду.…”