ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ НАКОПЛЕНИЯ КАЛЬЦИЯ И

Ãóëüøèíà Â.À., Ëàïèí À.À.*, Çåëåíêîâ Â.Í.**
Ìè÷óðèíñêèé ãîñóäàðñòâåííûé ïåäàãîãè÷åñêèé èíñòèòóò, *Èíñòèòóò îðãàíè÷åñêîé è ôèçè÷åñêîé
õèìèè èì. À.Å. Àðáóçîâà ÊàçÍÖ ÐÀÍ, **ÎÎÎ Êîíöåðí «Îòå÷åñòâåííûå èííîâàöèîííûå
òåõíîëîãèè», ÐÀÅÍ, Ìîñêâà
ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈÅ ÄÈÍÀÌÈÊÈ ÍÀÊÎÏËÅÍÈß ÊÀËÜÖÈß
È ÂÎÄÎÐÀÑÒÂÎÐÈÌÛÕ ÏÅÊÒÈÍÎÂ Â ËÈÑÒÜßÕ ÀÌÀÐÀÍÒÀ ÐÀÇÍÛÕ ÑÎÐÒÎÂ
Èññëåäîâàíà äèíàìèêà íàêîïëåíèÿ êàëüöèÿ è âîäîðàñòâîðèìûõ ïîëèñàõàðèäîâ â ëèñòüÿõ àìàðàíòà
8 ñîðòîâ. Óñòàíîâëåíî, ÷òî â ôàçû ìàêñèìàëüíîãî íàêîïëåíèÿ êàëüöèÿ, óðîâåíü âîäîðàñòâîðèìûõ
ïîëèñàõàðèäîâ ñíèæàåòñÿ (áóòîíèçàöèè äëÿ ñîðòîâ Øóíòóê, Êàðìèí, Êðåìîâûé ðàííèé, Ðóøíè÷åê,
Õàðüêîâñêèé, Ýëüáðóñ è â ôàçó ìàññîâîãî öâåòåíèÿ äëÿ ñîðòîâ Æàéâèð è Óëüòðà). Êîëè÷åñòâî êàëüöèÿ
êîëåáëåòñÿ â ïðåäåëàõ 14-18%, à ïåêòèíà 3-16 ã/100 ã àáñîëþòíî ñóõîãî îáðàçöà
Îäíèì èç æèçíåííî íåîáõîäèìûõ ýëåìåíòîâ
ÿâëÿåòñÿ êàëüöèé. Êàëüöèé ðåãóëèðóåò ïåðåäâèæåíèå óãëåâîäîâ è êèñëîòíî-ùåëî÷íîå ðàâíîâåñèå êëåòî÷íîãî ñîêà, ñáàëàíñèðîâàííîå ïîòðåáëåíèå âñåõ ýëåìåíòîâ, óñèëèâàåò ôîòîñèíòåç. Êàëüöèé íåéòðàëèçóåò ùàâåëåâóþ êèñëîòó, îáðàçóþùóþñÿ â ïðîöåññå îáìåíà âåùåñòâ â ðàñòåíèÿõ, è
ïåðåâîäèò åå â áåçâðåäíîå íåðàñòâîðèìîå ñîñòîÿíèå. Êàëüöèé îêàçûâàåò íåïîñðåäñòâåííîå âëèÿíèå íà ôèçèêî-õèìè÷åñêîå ñîñòîÿíèå ïðîòîïëàçìû (âÿçêîñòü, ïðîíèöàåìîñòü è äð.), îò êîòîðîé
çàâèñèò òå÷åíèå áèîõèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Êàëüöèé â ñîåäèíåíèè ñ ïðîòîïåêòèíîì âõîäèò â ñîñòàâ êëåòî÷íûõ ñòåíîê è ìåæêëåòî÷íûõ ñðåäèííûõ ïëàñòèíîê, ñêëåèâàþùèõ ìåæäó ñîáîé êëåòêè, ÷òî îáåñïå÷èâàåò èõ ïðî÷íîñòü è ñòðóêòóðó.
Ñîäåðæàíèå êàëüöèÿ â ðàñòåíèÿõ êîëåáëåòñÿ
â ïðåäåëàõ 0,2-3%, íî ïðèðîäà ñîçäàëà àáñîëþòíîãî ðåêîðäñìåíà ïî íàêîïëåíèþ êàëüöèÿ – ýòî
àìàðàíò. ßâëåíèå ãèïåðêîíöåíòðèðîâàíèÿ êàëüöèÿ
ðàñòåíèåì àìàðàíò âïåðâûå îïèñàíî â ëèòåðàòóðå â 2000 ãîäó [2]. Àâòîðàìè áûëî ïîêàçàíî, ÷òî
ñîäåðæàíèå êàëüöèÿ â ëèñòüÿõ àìàðàíòà ñîñòàâëÿåò â ñðåäíåì 13% íà ñóõîé âåñ. Íàðÿäó ñî çíà÷èòåëüíûì ñîäåðæàíèåì êàëüöèÿ ñûðüå àìàðàíòà
îòëè÷àåòñÿ âûñîêîé áèîëîãè÷åñêîé öåííîñòüþ,
àíòèîêñèäàíòíûìè ñâîéñòâàìè, ñîäåðæèò áîëüøîå êîëè÷åñòâî ïåêòèíîâûõ âåùåñòâ (äî 35% ïåêòèíà ïî ñóõîìó âåñó). Ìíîãî÷èñëåííûå èññëåäîâàíèÿ [1] ïîäòâåðäèëè ñïîñîáíîñòü ïåêòèíîâ â
îðãàíèçìå ÷åëîâåêà îáðàçîâûâàòü íåðàñòâîðèìûå
êîìïëåêñíûå ñîåäèíåíèÿ ñ ïîëèâàëåíòíûìè ìåòàëëàìè – ñâèíöîì, êîáàëüòîì, õðîìîì, êàäìèåì
è äðóãèìè, à òàêæå ðàäèîàêòèâíûìè èçîòîïàìè è
âûâîäèòü èõ èç îðãàíèçìà. Òàêæå ïåêòèí ñíèæàåò
óðîâåíü õîëåñòåðèíà è òðèãëåöèðèäîâ â êðîâè.
Ïåêòèí â êà÷åñòâå ïèùåâîãî ïðîäóêòà óòâåðæäåí
ãëàâíûì ãîñóäàðñòâåííûì ñàíèòàðíûì âðà÷îì
ÑÑÑÐ 1.06.79 ã. (ïèñüìîì ¹1984/79).
 ñâÿçè ñî ñíèæåíèåì ñîäåðæàíèÿ êàëüöèÿ â
ïðîäóêòàõ ïèòàíèÿ è êàê ñëåäñòâèåì ýòîãî, óâå-
70
ëè÷åíèåì êîëè÷åñòâà áîëüíûõ ñ ïåðâè÷íûìè è
âòîðè÷íûìè îñòåîïîðîçàìè, ïåðåëîìàìè è íåäîñòàòêîì ìèíåðàëüíûõ âåùåñòâ, à òàêæå ñ åæåãîäíî íàðàñòàþùèì óõóäøåíèåì ýêîëîãè÷åñêîé îáñòàíîâêè â ìèðå è ðîñòîì çàáîëåâàíèé, ñâÿçàííûõ
ñ ýòèì, âåñüìà àêòóàëüíà ïðîáëåìà ñîçäàíèÿ ïðåïàðàòîâ, íîðìàëèçóþùèõ îáìåí êàëüöèÿ è îáëàäàþùèõ àêòèâíûìè ðàäèîïðîòåêòîðíûìè ñâîéñòâàìè. Îäíèì èç âèäîâ ñûðüÿ äëÿ ïðîèçâîäñòâà
òàêèõ ïðåïàðàòîâ ìîæåò ñëóæèòü àìàðàíò.
Öåëüþ íàøåé ðàáîòû ÿâëÿëîñü èññëåäîâàíèå
äèíàìèêè íàêîïëåíèÿ êàëüöèÿ è âîäîðàñòâîðèìûõ
ïåêòèíîâ â ëèñòüÿõ àìàðàíòà ðàçíûõ ñîðòîâ.
Ìàòåðèàëû è ìåòîäû
Îáúåêòàìè èññëåäîâàíèÿ ñëóæèëè 8 ñîðòîâ
àìàðàíòà (Øóíòóê, Êàðìèí, Õàðüêîâñêèé, Êðåìîâûé ðàííèé, Ðóøíè÷åê, Ýëüáðóñ, Æàéâèð è Óëüòðà), âûðàùåííûå íà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äåëÿíêàõ
ÎÎÎ Êîíöåðí «Îòå÷åñòâåííûå èííîâàöèîííûå
òåõíîëîãèè» Òàìáîâñêîé îáëàñòè ã. Æåðäåâêà â
âåñåííå-ëåòíèé ïåðèîä 2006 ãîäà. Ñåìåíà ñîðòîâ
áûëè ïîëó÷åíû ñ êàôåäðû ðàñòåíèåâîäñòâà ÂÃÓ.
Ïîñåâ ñåìÿí îñóùåñòâëÿëñÿ âî âòîðîé äåêàäå ìàÿ.
Îòáîð ñûðüÿ àìàðàíòà ïðîèçâîäèëñÿ íà ïðîòÿæåíèè âñåãî âåãåòàöèîííîãî ïåðèîäà, íà÷èíàÿ
ñ 20 äíÿ ïîñëå ïîÿâëåíèÿ âñõîäîâ ñ èíòåðâàëîì
âðåìåíè â 10 äíåé. Ëèñòüÿ ïîñëå ñáîðà ïîäâåðãàëèñü âîçäóøíî-òåíåâîé ñóøêå, èçìåëü÷àëèñü äî
ìàêñèìàëüíîãî ðàçìåðà ÷àñòèö 0.8 ìì è äàëåå èñïîëüçîâàëèñü äëÿ àíàëèçà.
Êîëè÷åñòâåííîå îïðåäåëåíèå êàëüöèÿ ïðîâîäèëè â ñîîòâåòñòâèè ñ ìåòîäèêîé, èçëîæåííîé â ÒÓ
9376-00244538054-01 «Àìàðàíò ñóøåíûé»., ò. å. ìåòîäîì õèìè÷åñêîãî òèòðîâàíèÿ òðèëîíîì Á â ìîäèôèêàöèè ïðèìåíèòåëüíî ê îáðàçöàì ëèñòüåâ àìàðàíòà, èìåþùèì öâåòíîñòü â âîäíûõ ýêñòðàêòàõ.
Ýêñòðàêòû äëÿ îïðåäåëåíèÿ âîäîðàñòâîðèìûõ
ïåêòèíîâ (ÂÐÏ) ïðèãîòàâëèâàëè çàâàðèâàíèåì èõ
êèïÿùåé âîäîé (â ñîîòíîøåíèè 1:50 â ïåðåñ÷åòå
íà ñóõîé âåñ îáðàçöà) ïî ÃÎÑÒ 1938-85 «×àé. Ïðà-
ВЕСТНИК ОГУ №12/ДЕКАБРЬ`2006 Приложение БИОЭЛЕМЕНТОЛОГИЯ
20
20
15
15
10
10
5
5
0
âîäîé (75° Ñ). Ôèëüòð ñ ïåêòàòàìè êàëüöèÿ ñóøèëè äî ïîñòîÿííîãî âåñà íà âëàãîìåðå ÌÕ-50 (ßïîíèÿ) ïðè 120° Ñ è ïîñëå ñóøêè âçâåøèâàëè íà âëàãîìåðå ñ òî÷íîñòüþ äî 0,001 ã. Ïåðåä ôèëüòðîâàíèåì îïðåäåëÿëè âëàæíîñòü ôèëüòðà íà âëàãîìåðå ïðè 140° Ñ, ó÷èòûâàÿ åå ïðè ðàñ÷åòàõ. Êîëè÷åñòâî ïåêòèíà ðàññ÷èòûâàëè ïî ôîðìóëå:
 РÏ, ã/ 100 ã à á ñ.
ñ ó õ. î á ð à ç ö à
Ñ à, %
âèëà ïðèåìêè è ìåòîäû àíàëèçà». Âî âñåõ ïðîáàõ
îñàæäàëè ðàñòâîðèìûé ïåêòèí äîáàâèâ ê 25 ìë
ýêñòðàêòà 50 ìë 2 í ðàñòâîðà õëîðèñòîãî êàëüöèÿ.
Ôèëüòðîâàëè îñàäîê ÷åðåç ôèëüòð – áåëàÿ ëåíòà.
2 ðàçà ïðîìûâàëè ïåêòèí äèñòèëëèðîâàííîé âîäîé, ñìà÷èâàÿ âåñü ôèëüòð. Çàòåì ïðîìûâàëè îñàäîê íà ôèëüòðå 2 ðàçà ãîðÿ÷åé äèñòèëëèðîâàííîé
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
0
20 30 40 50 60 70 80 90 100
Âîçðàñò, äíè
20
30
40
50
1
60
70
80
90 100
2
20
20
15
15
10
20
20
15
15
10
10
10
5
5
5
5
0
0
20
30
40
50
60
70
80
90
0
0
20
100
30
40
50
3
60
70
80
90 100
4
20
20
20
20
15
15
15
15
10
10
10
10
5
5
5
5
0
0
0
20
30
40
50
60
70
80
0
20
90 100
30
40
50
20
20
20
15
15
15
10
10
10
5
5
5
0
0
0
30
40
50
60
70
7
70
80
90 100
6
5
20
60
80
90
100
14
12
10
8
6
4
2
0
20
30
40
50
60
70
80
90
100
8
Ðèñóíîê. Äèíàìèêà íàêîïëåíèÿ êàëüöèÿ (-) è ÂÐÏ (—) â ëèñòüÿõ àìàðàíòà ðàçíûõ ñîðòîâ: 1-Øóíòóê, 2-Êàðìèí, 3Õàðüêîâñêèé, 4-Ðóøíè÷åê, 5-Êðåìîâûé ðàííèé, 6-Æàéâèð, 7-Óëüòðà, 8-Ýëüáðóñ
ВЕСТНИК ОГУ №12/ДЕКАБРЬ`2006 Приложение БИОЭЛЕМЕНТОЛОГИЯ
71
ÂÐÏ= Wâðï – Wô(àñ),
ãäå ÂÐÏ – êîëè÷åñòâî âîäîðàñòâîðèìîãî ïåêòèíà,
îñàæäåííîãî íà ôèëüòðå; Wâðï – âåñ ôèëüòðà ñ
ïåêòèíîì, ïîñëå äîâåäåíèÿ åãî äî ïîñòîÿííîãî
âåñà íà âëàãîìåðå ïðè 120 °Ñ; Wô(àñ) – âåñ ôèëüòðà â ïåðåñ÷åòå íà àáñîëþòíî ñóõîé âåñ. Ïîëó÷åííûå äàííûå ïåðåñ÷èòûâàëè 100 ã àáñîëþòíî ñóõîãî îáðàçöà.
Ðåçóëüòàòû è èõ îáñóæäåíèå
Èññëåäîâàíèÿ îáðàçöîâ àìàðàíòà ïî ñîäåðæàíèþ êàëüöèÿ ïîêàçàëè, ÷òî íàêîïëåíèå êàëüöèÿ
èäåò ïëàíîìåðíî â òå÷åíèå âñåãî âåãåòàöèîííîãî
ïåðèîäà (ðèñ.).
Ìàêñèìóì ñîäåðæàíèÿ êàëüöèÿ ïðèõîäèòñÿ íà
60 äíè âåãåòàöèîííîãî ïåðèîäà äëÿ ñîðòîâ Øóíòóê, Êàðìèí, Õàðüêîâñêèé, Ðóøíè÷åê, Æàéâèð è
Ýëüáðóñ (15.01, 15.42, 14.69, 16.62, 15.22 è 15.59%
ñîîòâåòñòâåííî), íà 40 äíè äëÿ ñîðòà Êðåìîâûé
ðàííèé (15.89%), íà 70 äíè äëÿ ñîðòà Óëüòðà
(15.76%). À êîëè÷åñòâî ïåêòèíà ïðèìåðíî â ýòè æå
ñðîêè ñíèæàåòñÿ: ó Øóíòóêà, Êàðìèíà, Æàéâèðà è
Ýëüáðóñà íà 60 äíè âåãåòàöèè (6.55, 8.55, 9.22 è
6.35 ã/100 ã àáñîëþòíî ñóõîãî îáðàçöà, ñîîòâåòñòâåííî), ó Õàðüêîâñêîãî, Ðóøíè÷êà, Êðåìîâîãî
ðàííåãî è Óëüòðû íà 70 äíè âåãåòàöèè (5.75, 5.06,
4.84 è 5.67 ã/ 100 ã àáñîëþòíî ñóõîãî îáðàçöà).
Ïðåäïîëîæèòåëüíî, òàêàÿ çàâèñèìîñòü îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî êàëüöèé â ðàñòèòåëüíîì îðãàíèçìå ñâÿçûâàåòñÿ íå òîëüêî ùàâåëåâîé êèñëîòîé è
îòêëàäûâàåòñÿ â âèäå îêñàëàòîâ êàëüöèÿ, íî è âî-
äîðàñòâîðèìûìè ïåêòèíàìè è îòêëàäûâàåòñÿ â
âèäå ïåêòàòîâ êàëüöèÿ.
Ïàðàëëåëüíûå ôåíîëîãè÷åñêèå íàáëþäåíèÿ
óêàçûâàþò íà òî, ÷òî ìàêñèìàëüíîå ñîäåðæàíèå
êàëüöèÿ è, ñëåäîâàòåëüíî, ìèíèìàëüíîå êîëè÷åñòâî ÂÐÏ íàáëþäàåòñÿ â ôàçó áóòîíèçàöèè äëÿ
ñîðòîâ Øóíòóê, Êàðìèí, Êðåìîâûé ðàííèé, Ðóøíè÷åê, Õàðüêîâñêèé, Ýëüáðóñ è â ôàçó ìàññîâîãî
öâåòåíèÿ äëÿ ñîðòîâ Æàéâèð è Óëüòðà, à ê êîíöó
âåãåòàöèè ïðîöåíò êàëüöèÿ íåñêîëüêî ñíèæàåòñÿ.
Ïðè ñðàâíåíèè ñîðòîâ ïî êîëè÷åñòâó êàëüöèÿ
ìåæäó ñîáîé áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî ðàçëè÷èÿ íå
ÿâëÿþòñÿ ñóùåñòâåííûìè è êîëåáëþòñÿ â ïðåäåëàõ 14-18%. Íàèìåíüøåå êîëè÷åñòâî êàëüöèÿ ñîäåðæèòñÿ â ëèñòüÿõ àìàðàíòà ñîðòîâ Õàðüêîâñêèé
è Ýëüáðóñ (14.69 è 14.49%, ñîîòâåòñòâåííî), à íàèáîëüøåå – â ëèñòüÿõ àìàðàíòà ñîðòîâ Æàéâèð è
Óëüòðà (17.11 è 17.84%, ñîîòâåòñòâåííî). Íàèáîëüøåå ñîäåðæàíèå ÂÐÏ èìåëî ìåñòî äëÿ àìàðàíòà
ñîðòîâ Êàðìèí, Õàðüêîâñêèé è Ðóøíè÷åê. Êîëè÷åñòâî ïåêòèíà â ñûðüå äàííûõ ñîðòîâ ñîñòàâëÿåò
13.39, 13.96 è 15.47% ã/100 ã îò àáñîëþòíî ñóõîãî
âåùåñòâà, ñîîòâåòñòâåííî.
Òàêèì îáðàçîì, èññëåäîâàíèÿ îáðàçöîâ àìàðàíòà ïî äèíàìèêå íàêîïëåíèÿ êàëüöèÿ è âîäîðàñòâîðèìûõ ïåêòèíîâ ïîêàçàëî, ÷òî âñå èññëåäóåìûå
ñîðòà ÿâëÿþòñÿ âåñüìà ïåðñïåêòèâíûìè èñòî÷íèêàìè áèîãåííîãî êàëüöèÿ è ïåêòèíà äëÿ ïðîìûøëåííîé ïåðåðàáîòêè. Ñáîð ñûðüÿ íåîáõîäèìî îñóùåñòâëÿòü â ôàçû ìàêñèìàëüíîãî íàêîïëåíèÿ êàëüöèÿ, ò. å. â ïåðèîä áóòîíèçàöèè – öâåòåíèÿ.
Ñïèñîê èñïîëüçîâàííîé ëèòåðàòóðû:
1. Æåëåçíîâ, À.Â. Àìàðàíò – õëåá, çðåëèùå è ëåêàðñòâî./ À.Â. Æåëåçíîâ.//Õèìèÿ è æèçíü. – 2005. – ¹6. – Ñ. 56-61
2. Çåëåíêîâ Â.Í., Çàêñàñ Í.Ï. Õèìè÷åñêèé è ìèíåðàëüíûé ñîñòàâ ðàçëè÷íûõ ÷àñòåé àìàðàíòà (Amaranthus cruentus)./ Â.Í. Çåëåíêîâ,
Í.Ï. Çàêñàñ.// Ìàòåðèàëû III Ìåæäóíàðîäíîé íàó÷íî-ïðàêòè÷åñêîé êîíôåðåíöèè «Èíòðîäóêöèÿ íåòðàäèöèîííûõ è ðåäêèõ ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûõ ðàñòåíèé». – Ïåíçà, 2000. – Ò.1. – Ñ. 18-19
3. Êîçëîâñêèé Å.È. Èçâåñòêîâàíèå ïî÷â./ Å.È. Êîçëîâñêèé, À.Í. Íåáåë, Þ.Â. Àëåêñååâ, Ï.À. ×óðèêîâ. – Ëåíèíãðàä: Êîëîñ, 1983. – 286 ñ.
4. Þìàøåâ Í.Ï., Òðóíîâ È.À. Ïî÷âû Òàìáîâñêîé îáëàñòè./ Í.Ï. Þìàøåâ, È.À. Òðóíîâ. – Ìè÷óðèíñê – Íàóêîãðàä ÐÔ.: Èçä-âî Ìè÷óðèí. ãîñ. àãð. óí-òà, 2006. – 216 ñ.
5. ßãîäèí Á.À. Àãðîõèìèÿ./ Á.À. ßãîäèí, Þ.Ï. Æóêîâ, Â.È. Êîáçàðåíêî. – Ì.: Êîëîñ, 2002. – 582ñ.
72
ВЕСТНИК ОГУ №12/ДЕКАБРЬ`2006 Приложение БИОЭЛЕМЕНТОЛОГИЯ