Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние проблемы по применению биопрепаратов и нммунокор ректоров для повышения устойчивости плодов авокадо при дозари вании и холодильном хранении 8
1.1. Агрохимическая характеристика плодов авокадо 9
1.2. Инфекционные и физиологические заболевания плодов авокадо 11
1.3. Факторы, повышающие устойчивость плодов авокадо при хранении .16
1.4. Защитные механизмы растительной клетки от фитопатогеиов 24
1.5. Биохимические и физико-химические процессы в плодах авокадо при созревании и хранении 35
1.6. Технологические аспекты транспортировки и хранения плодов авокадо 43
1.7. Цель и задачи исследования 47
2. Объекты и методы исследования. Постановка эксперимента 49
2.1. Объекты исследования 49
2.2. Методы микробиологических и физиолого-биохимических исследований 52
2.3. Постановка эксперимента 56
3. Исследование влияния температуры и биопрепаратов на основные возбудители инфекционных заболеваний плодов авокадо при хранении 59
3.1. Физико-химические свойства растворов на основе хитозана 60
3.2. Влияние температуры и хитинпроизводных биопрепаратов на основные возбудители инфекционных заболеваний плодов авокадо 61
4. Исследование влияния биопрепаратов на физиолого-биохимические процессы в плодах авокадо при хранении 65
4.1. Активность ферментов оксидаз 73
4.2. Интенсивность дыхания 86
4.3. Пектиновые вещества 95
4.4. Органические кислоты 105
4.5. Аскорбиновая кислота 108
4.6. Жирпокислотпый состав триацилглицеринов 111
5. Эффективность хранения плодов авокадо, обработанных биопрепаратами 124
5.1.Фитопатологические и товароведные показатели сохраняемости плодов авокадо 124
5.2. Экономическая эффективность 126
Выводы 129
Список литературы 131
Приложения 163
- Инфекционные и физиологические заболевания плодов авокадо
- Методы микробиологических и физиолого-биохимических исследований
- Влияние температуры и хитинпроизводных биопрепаратов на основные возбудители инфекционных заболеваний плодов авокадо
- Аскорбиновая кислота
Введение к работе
В условиях рыночной экономики на российский рынок поставляются различные тропические и субтропические плоды, значительную долю из которых составляют плоды авокадо. Они отличаются высокой биологической ценностью, содержат незаменимые жирные кислоты, витамины С, Д, минеральные элементы, легко усвояемые углеводы и липиды, но не устойчивы к инфекционным и физиологическим заболеваниям, и не пригодны для длительного хранения.
Для снижения потерь плодов при хранении, вызванных фито патогенами, увеличения продолжительности их хранения отечественными и зарубежными исследователями предлагаются различные физико-химические и биологические средства защиты. Перспективным направлением исследований является применение производных полисахарида хнтозана, а также продуктов жизнедеятельности бактерий-антагонистов различных родов и штаммов. Воздействие физиологически активных веществ (элиситоров) может активизировать как механизмы естественной устойчивости растительной клетки к патогенам, так и ингибировать развитие микроорганизмов.
Однако, в отечественной и зарубежной научной литературе по данному направлению отсутствует информация по влиянию биопрепаратов на защитные механизмы и биологическую ценность плодов авокадо при холодильном хранении.
Цель и задачи исследования
Цель работы - исследовать влияние температуры, производных хитозана и метаболитов бактерий-антагонистов на качество и основные возбудители инфекционных заболеваний плодов авокадо при хранении; обосновать технологические параметры обработки и хранения плодов авокадо.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
исследовать влияние температуры и производных хитозана в различных концентрациях на поражаемость плодов авокадо основными возбудителями инфекционных заболеваний при хранении;
изучить поражаемость плодов авокадо в зависимости от типа механических повреждений;
исследовать влияние температуры и биопрепаратов на физиологическое состояние плодов авокадо при хранении;
изучить влияние обработки плодов авокадо биопрепаратами на активность окислительно-восстановительных ферментов;
исследовать изменение содержания моно- и дисахаридов, пектиновых веществ, аскорбиновой кислоты, органических кислот в плодах авокадо при хранении;
определить жнрнокислотный состав плодов и изучить изменение содержания основных жирных кислот при хранении авокадо;
изучить влияние температуры, продолжительности хранения и обработки биопрепаратами плодов авокадо на фитопатологические показатели их сохраняемости;
выбрать высокоэффективные биопрепараты, обосновать их технологические параметры хранения и обработки ими плодов по комплексу фитопатологических, физико-химических и биохимических показателей качества и сохраняемости;
разработать рекомендации по технологическим режимам обработки плодов авокадо биопрепаратами и продолжительности хранения;
рассчитать экономический эффект, полученный за счёт снижения потерь при хранении плодов авокадо, обработанных биопрепаратами;
Научная новизна
Установлена способность производных хитозана с различной степенью дезацетилирования и кварте пизации, а также метаболитов бактерий-антагонистов различных родов и штаммов активизировать защитные механизмы плодов авокадо при хранении.
Выявлена зависимость изменения активности ферментов фенолоксидазы и тирозиназы, каталазы и пероксидазы, участвующих в липоксигеназной и супероксидсинтазной сигнальных системах, от продолжительности хранения плодов авокадо, обработанных различными биопрепаратами.
Получены уравнения регрессии, характеризующие изменение содержания органических кислот, пектиновых веществ, аскорбиновой кислоты, а также интенсивности дыхания от продолжительности хранения плодов авокадо, обработанных биопрепаратами.
Определён жирнокислотный состав липидов авокадо и изучено влияние биопрепаратов на изменение содержания насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. Показано, что в липидах авокадо преобладают пальмитиновая, пальмитолеиновая, олеиновая и линоленовая кислоты. Выявлено, что в плодах, обработанных биопрепаратом ХАН-8, увеличивается количество арахидоповой кислоты, являющейся индуктором устойчивости плодов к фитопатогенам.
Практическая ценность
По комплексу фитопатологических, физико-химических и биохимических показателей качества плодов авокадо предложены технологические параметры их обработки биопрепаратами Лгрохит, ХАН-8 и Экстрасол-90 перед закладкой на хранение.
Разработаны рекомендации по технологическим режимам обработки плодов авокадо биопрепаратами и продолжительности хранения.
7 Экономический эффект от применения биопрепарата Экстрасол-90 для
обработки плодов составил 12320 руб/т. При обработке плодов авокадо
препаратом Лгрохит - 8580, а при обработке препаратом ХАН-8 - 14040 руб/т.
Апробация работы
Основные результаты исследования доложены на международной научно-те хни ческой конференции "Низкотемпературные и пищевые технологаи в XXI веке", посвященной 70-летию СПбГУНиПТ (СПбГУНиПТ, 2001 г); на II международной научно-практической конференции "Низкотемпературные и пищевые технологаи в XXI веке " (СПбГУНиПТ, 2003 г); 7-й Пущинской конференции молодых учёных "Биология-наука XXI века" (Пущино, 2003 г); II международной научной конференции студентов и молодых учёных "Живые системы и биологическая безопасность населения" (Москва, МГУПБ, 2003 г); молодёжной научно-технической конференции (СПбГУНиПТ, 2002-2005 г); II международной научной конференции студентов и молодых учёных "Живые системы н биологическая безопасность населения" (Москва, МГУПБ, 2005 г); научных конференциях профессорско-преподавательского состава научных работников и аспирантов (СПбГУНиПТ, 2004-2005 г);
Публикации. Основной материал диссертационной работы опубликован в 5 статьях.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений.
Основная часть работа изложена на 142 страницах компьютерного текста, включает 17 таблиц и 48 рисунков. Библиографический список использованной литературы состоит из 484 наименований, из них 249 - зарубежных авторов.
1. Состояние проблемы по применению биопрепаратов и нммуиокорректоров для повышения устойчивости плодов авокадо при холодильном хранении
Тропические плоды не только служат ценным продуктом питания для местного населения стран Азии, Африки и Латинской Америки, но они являются одной из основных статей экспорта и источником валютных поступлений. Поэтому сейчас, когда перед рядом развивающихся стран стоит задача быстрого подъема национальной экономики за счет резкого увеличения производства тропических культур, налаживание длительного хранения плодов после уборки урожая приобретает особое значение. Для этого необходимо как можно шире использовать не только многовековой опыт, но и разрабатывать новые перспективные методы хранения.
Статистика показывает, что в связи с резким увеличением производства плодов, в том числе плодов авокадо, в тропических странах проблема их сохранения весьма осложнилась, резко возросли потери. В качестве иллюстрации можно привести следующие данные: четверть урожая фруктов портится в развитых странах, а в странах с тропическим климатом эти потери особенно велики и достигают SO % [397].
В денежном выражении потери растительного сырья в мире достигают около 20 млрд. долларов в год [122].
Среди большого разнообразия тропических и субтропических плодовых культур заметное место принадлежит авокадо. В отличие от цитрусовых, бананов, ананасов, плоды этой культуры экспортируются в небольшом количестве и поэтому сравнительно мало известны в странах умеренного климата.
Инфекционные и физиологические заболевания плодов авокадо
Выращивание плодов авокадо за последние годы значительно увеличилось. Однако, длительное хранение свежих плодов нередко связано с большими потерями, вызванными инфекционными и физиологическими заболеваниями. Развитию болезней способствуют повреждения плодов сельскохозяйственными вредителями, механические повреждения, возникающие при уборке, упаковке и перевозке, неблагоприятные почвенные и климатические условия выращивания, режим хранения и другие.
Инфекционные болезни плодов авокадо чаще всего вызываются грибами, которые могут развиваться в самых разнообразных условиях: на продуктах, в почве, на строительных материалах и даже на снегу и льду. Внешняя среда: температура, влажность, капельная влага, свет и другие факторы - влияет на жизнедеятельность грибков. Главнейшим из этих факторов является температура; за пределами ее минимума и максимума приостанавливается развитие гриба, а затем наступает гибель. Зная оптимальные температурные условия жизни гриба, можно влиять на его развитие и подавлениежизнедеятельности.
Минимальная температура для прорастания спор большинства грибов, поражающих плоды и овощи, находится около О С, а оптимальная — в пределах 20 С-30 С [367].
Вторым существенным фактором внешней среды является влага. Важнейший способ борьбы против развития грибных и бактериальных заболеваний - поддержание в плодо- и овощехранилищах определенного режима влажности и борьба с отпотеванием плодов и овощей.Возбудителями инфекционных заболеваний плодов и овощей могут быть также бактерии. Бактерии, быстро развиваясь на местах повреждений плодов, вызывают их массовую порчу при хранении. Оптимальная температура для развития большинства бактерий лежит в пределах от 18 С до 28 С [367].Бактерии не способны проникнуть в растение через здоровую, неповрежденную ткань, лишенную устьиц и чечевичек, поэтому заражение происходит через устьица, нектарники, чечевички, а также через раны, градобоины и другие механические повреждения.
Основные заболевания, дефекты и причины, способствующие развитию инфекций плодов авокадо при транспортировании, хранении и дозаривании плодов ниже перечислены.
Парша вызвана грибом Sphaceloma perseae. Эта болезнь — наиболее заметна и легче диагностируется на поврежденных плодах. На поверхности плода появляются сначала овальные пятна корично-пурпурного цвета. По мере созревания эти пятна срастаются и их центр становится впалым. Впоследствие большая часть плода может отвертываться.
Обработка плодов различными химическими препаратами играет очень важную роль в снижении этого заболевания. Существует значительное отличие по восприимчивости парши среди различных разновидностей. Разновидности плодов авокадо Lula, Hall отличаются большой восприимчивостью, разновидности Booth 3, 5, 7, 8; Monroe, Choquette и Trapp отличаютсяумеренной восприимчивостью; а разновидности Waldin, Pollock, Bootii 1 и Collins - слабо восприимчивые.Пятнистость плодов вызывается грибом Cercospora purpurea.
На плодах повреждение начинается в виде мелких коричневых пятен, которые в дальнейшем разрастаются. Часто появляются трещины на этих пятнах, которые являются причиной инфецирования грибом, вызывающим антракноз.
Болезнь можно контролировать своевременным применением средств для уничтожения грибов. Однако, для таких разновидностей плодов как Lula и Choquette, которые позже созревают, применение этих средств усложняется.
Антракноз вызывается грибом Colletotrichum gleosporioides и является одним из основных заболеваний плодов авокадо. Поражение начинает проявляться в виде круглых и слегка вдавленных пятен темно-коричневого цвета. Эти пятна быстро увеличиваются при благоприятных условиях. Зрелые плоды наиболее восприимчивы к этому заболеванию. Гриб может проникать в мякоть плода, образуя темно-зеленоватые пятна.
Этот гриб считается раневым патогенным микроорганизмом для плодов авокадо. Известно, что механические поражения, парша и особенно пятнистость кожуры являются местом проникновения гриба.
Поскольку все разновидности плодов авокадо восприимчивы к антракнозу, лучшим способом борьбы является исключение других заболеваний (особенно пятнистости) и механических повреждений.
Серая головчатая плесень, вызываемая грибом RJuzopus stolonifer, проникает в плод через места механических повреждений. Грибная инфекция развивается очень быстро и уже через сутки может охватить весь плод. Пораженная мякоть становится мягкой, водянистой. На поверхности кожуры образуется сначала светлый налет мицелия, который быстро становится серым(отсюда и название - серая плесень) [413,478].
Верхушечная гниль, гниль основания (гниль со стороны плодоножки) вызывается различными грибами (в комбинации или отдельно): Botryodiplodia theobromae, Dothiorella gregaria, Dothiorella aromatica, Phomopsis perseae и Thyromctriapseudotrichia. Характерно развитие гнили на верхней части авокадо около плодоножки в виде плотной коричневой ткани, которая постепенно размяпіается и постепенно проникает в мякоть плода. На прогрессирующих стадиях заболевание может охватывать весь плод [413,478].
Дотиорсльная гниль, (возбудитель Dothiorella gregaria Sacc.) имеет несколько симптомов. Наиболее часто на кожуре появляется черное пятно неправильной формы. На разрезе таких плодов видно проникновение гриба в мякоть и связанное с ним почернение и размягчение тканей. В ряде случаев гниль может развиваться без внешних признаков в центре плода. Возможно также развитие заболевания со стороны плодоножки, сопровождающееся потемнением кожуры. Гниль чаще поражает созревающие или спелые плоды [413, 478].
Застуживание является наиболее частой проблемой, в особенности при неправильном транспортировании или хранении. Серьезность и коварность проблемы заключается в том, что часто в процессе хранения плоды выглядят вполне удовлетворительно и не вызывают у товароведов никаких сомнений, однако их отепление быстро приводит к развитию признаков застуживания. Застуженные плоды теряют способность к нормальному дозариванию и теряют товарный вид. В зависимости от серьезности расстройства пораженные плоды могут иметь целый ряд симптомов как отдельных, так и в различных комбинациях. Наиболее часто появление в цвете мякоти серовато-коричневатых тонов, при этом в первую очередь коричневеют проводящие сосуды. В зависимости от степени застуживания в мякоти могут
Методы микробиологических и физиолого-биохимических исследований
Методы микробиологических исследовании. С целью изучения влияния хитиппро из водных биопрепаратов (Ч АО-ХАН 31, Ч АО-ХАН 29, ХАН-8, и Агрохит) на основные возбудители инфекционных заболеваний плодов авокадо использовали метод лунок (колодцев) [353]. На картофельно-сахарозной среде (potato-dextrose agar) создавали инфекционный фон суспензией чистой культуры гриба Bottytis cinerea концентрацией 107 клімп .
Эффективность действия хитинпроизводных биопрепаратов на основные фитопатогены плодов авокадо - грибы родов Collctotrichum, Botryodiplodia, Rhizopus - определяли по длительности лаг-фазы и индексу поражения [230]. С этой целью обработанные биопрепаратами плоды авокадо с различными механическими повреждениями (царапина на кожице глубиной 1 мм, длиной 10 мм, снятие кожицы толщиной 2 мм и диаметром 5 мм) инфицировали суспензией исследуемых грибов. Контрольные (без обработки) и опытные образцы помещали в эксикаторы и выдерживали при t = (4±1) С и (18±2) С.
Методы физиолого-биохимических исследований. Для исследования процессов, протекающих в растительной ткани под действием обработки биопрепаратами и индукторами иммунитета, изучали динамику пектиновых веществ, аскорбиновой кислоты, органических кислот, определяли активность терминальных окендаз, интенсивность дыхания, а также товароведные и фитопатологические показатели плодов авокадо при холодильном хранении.
Пектиновые вещества плодов авокадо. Пектиновым веществам принадлежит важная роль в жизнедеятельности растений, они являются цементирующим соединением, скрепляющим растительную клетку, и благодаря своим гидрофильным свойствам предохраняют растение от высыхания, обеспечивают тургор.
В зависимости от физиологического состояния и воздействия внешних факторов происходит гидролиз и перераспределение пектиновых веществ. В процессе созревания в плодах значительно увеличивается количествоводорастворимых пектинов. Изменения в структуре пектиновых полисахаридовпроисходят под действием полагалактуроназ. Пектиновые вещества плодов авокадо определяли по методике,изложенной в работе М. П. Филиппова [212]. После получения трех фракций спектиновыми веществами использовался колориметрический карбазольныйметод [173]. Измерение интенсивности окраски производилось нафотоэлектроколориметре КФК-2.Содержание аскорбиновой кислоты. Значение витамина С для плодов основано на его участии в обмене веществ в качестве эндоокендазной системы, основой которой является превращение аскорбиновой кислоты в дегидроаскорбиновую кислоту на отдельных стадиях развития плода. Аскорбиновая кислота является переносчиком водорода и тесно связана с системой ферментов, участвующих в дыхательных процессах.
Содержание аскорбиновой кислоты определяли по методике ГОСТСодержание органических кислот. Органические кислоты играют очень важную роль в процессах созревания и старения. Окисляясь и декарбоксилируясь в цикле Кребса они становятся донорами Н и СОг в акте дыхания и предшественниками для биосинтеза ряда веществ, характерных для процесса созревания. Титруемую кислотность определяли титрометрическим методом [58].
Окислительно-восстановительные ферменты играют очень важнуюроль в прохождении альтернативных путей окисления, которые обуславливаютспособность тканей сохраняться и функционировать при действии различных4, неблагоприятных факторов. Активность ферментов - оксидаз изменяется подвлиянием внешних факторов. Этот показатель может служить одним из критериев устойчивости растительной ткани. Активность фенолоксидазы определяли микрометодом Михлшш Д. М.и Броновицкон 3. С. [58].
Активность катал азы - титрометрическим методом А. Н. Баха и А. И. Опарина [58].Активность тирозиназы — броматометрическим методом [153].Активность пероксидазы — фотоколориметрическим методом [153].Интенсивность дыхания. Процесс дыхания является центральным звеном обмена веществ в любой биологической системе. Интенсивность дыхания характеризует физиологическое состояние плода при созревании и хранении.
Интенсивность дыхания определяли титрометрическим методом в нашей модификации, с учётом поправки на холостой опыт, на вытесненный объектом объем воздуха и на расчетное количество оксида углерода (IV) за счет натекания в эксикатор [103,143].
Жирно-кислотный состав. Жирные кислоты - находятся в свободном состоянии (следовые количества в клетках и тканях) либо выполняют роль строительных блоков для большинства классов липидов. Жирные кислоты выделяли согласно ГОСТу 51486 - 99, а состав их определяли методом газовой хроматографии по ГОСТу 51483 - 99 [58] на хроматографе в лаборатории «Рост-тест» Санкт-Петербург.Определение реологических свойств растворов на основе хитозана проводили на ротационном вискозиметре РЕОТЕСТ-2. Исследуемый материал испытывали при помощи конусо - пластиночного измерительного устройства. Цилиндрическое измерительное устройство N реализует систему Searle -Couetta .Определяли сдвигающее напряжение ТГ) вязкость Т и скорость сдвига D.Измерения проводили с учётом отношения между радиусами, равному с 1,3
Влияние температуры и хитинпроизводных биопрепаратов на основные возбудители инфекционных заболеваний плодов авокадо
На рис.3.2 и 3.3 показана зависимость изменения индекса поражения плодов авокадо грибом Botryodiplodia thebromae контрольных образцов и обработанных биопрепаратом ХАН-8 в различных концентрациях от продолжительности хранения при температурах (18 ± 2) С и (4 ± 1) С.Как следует из рис.3.2 и 3.3 обработка плодов авокадо биопрепаратом ХАН-8 увеличивает лаг-фазу развития основных возбудителей инфекционных заболеваний - грибов родов Colletolrtchwn, Botryodiplodia, Rltizopus, снижается индекс пораження в зависимости от его концентрации итемпературы хранения.
На чашках Петри методом лунок показано, что наиболее эффективен биопрепарат ХАН-8, наименее ЧАО-ХАН 29 (рис.3.4). В приложении 1 приведены результаты микробиологических модельных опытов по влиянию хитшшроизводных биопрепаратов на развитие основных возбудителей инфекционных заболеваний плодов авокадо при хранении На основании проведенных модельных опытов для изучения влияния хитинпроизводных биопрепаратов на физиолого-биохимические процессы, протекающие в плодах авокадо, при холодильном хранении выбран биопрепарат ХАН-8. 4. Исследование влияния биопрепаратов на фнзнолого-биохимнческие процессы в плодах авокадо при храпении
Большую роль в формировании иммунитета к патогенам у растений играют сигнальные системы клеток. В настоящее время интенсивно изучаются следующие функционирующие в клетках растений сигнальные системы: циклоэденилатная, МАР-киназная, фосфатидокислотная, кальциевая, липоксигеназная, супер оксидсинтазная, NO-сшггазная [195].
Элиснторы связываются с внешними участками белковых рецепторов, расположенных в плазмалемме, что вызывает его автофосфоршшрование и изменение конформации. Далее остаток фосфорной кислоты передаётся на внутренний - цитоплазматический участок белка, что вызывает изменение его конформации и, вследствие этого, активацию ассоциированного с рецептором фермента. Активация фермента является важнейшим звеном сигнальной системы, «задачей» которой является передача и умножение элиситорного сигнала, завершающиеся экспрессией защитных генов и появлением белков, которые определяют ответ клеток и растения в целом на инфицирование и воздействие элиситоров (рис. 4.1) [195].
Образование супероксид-аниона кислорода имеет важное биологическое значение. Он является высокореакционным соединением, которое вследствие высокой гидрофилыюсти не может покидать клетку и накапливается в цитоплазме. Его превращения приводят к образованию ряда активных окислителей (рис. 4.4). Он способен активировать NO-синтазу, которая образует в тканях NO-радикал, обладающий свойствами вторичного посредника (активирует растворимую гуанилатциклазу, продукт которой цГМФ -проявляет вазодилататорные свойства). С другой стороны, супероксид-анион способен снижать содержание NO-радикала, превращая его в пероксинитрит ОШОН(см.рис.4.4)[12].
Живые клетки имеют системы защиты от повышенной продукции свободных радикалов. Фермент супероксиддисмутаза превращает супероксид-анион кислорода в менее рсакци он неспособный и более гидрофобный пероксид водорода НдОд. Пероксид водорода является субстратом каталазы и глутатнонзависимых перокендаз, которые катализируют его превращение в молекулу воды. Однако пероксид водорода может генерировать гидроксил-радикал в присутствии двухвалентного железа или превращаться в гипохлорит-анион ОСГ ферментом миелопероксидазой.
Как гипохлорит-аннон, так и гидроксил-радикал являются сильными окислителями. Они способны модифицировать белки, нуклеиновые кислоты, индуцировать перекисное окисление липидов (от которого наиболее сильно «страдают» полиненасыщенные мембранные липиды) и в результате цепных реакций приводить к множественным нарушениям мембран и к гибели клеток. Важным дополнением этих реакций является способность NO-радикала при взаимодействии с супероксид-аниоиом образовывать пероксинитрит, который может индуцировать так называемый апоптоз (запрограммированная гибель клеток), а в ходе своего спонтанного распада превращаться в гидроксил-радикал. Последний может образовываться также из гипохлорит-аниона в присутствии ионов железа.
Процессы, протекающие до момента образования гипохлорит-аниона или гидроксил-радикала, локализованы в цитоплазме и контролируются цито плазматическим и ферментами или природными водорастворимыми антиоксидантами. Например, таурин способен связывать гипохлорит-аиион в форме хлораминового комплекса, дипептид кариозин и его производные нейтрализуют гидроксил-радикал, а такие соединения, как белок ферритті, связывают железо. Перекисное окисление липидов, инициируемое в гидрофобном пространстве клеточных мембран, способен прерывать широко известный гидрофобный антиоксидант а-токоферол (витамин Е). Его высокая концентрация в биологических мембранах препятствует нх повреждениюсвободными радикалами [12].
Полное подавление перекисных процессов в тканях, по-видимому, нецелесообразно, свободные радикалы обладают полезными свойствами. Они индуцируют апоптоз, участвуют в формировании клеточного иммунитета. Образование гидроперекисей жирнокислотных цепей полиненасыщенных фосфолипидов повреждает бислой и, стимулируя работу фосфолипаз, способствует высвобождению жирных кислот из состава мембранных лнпидов. Полиненасыщенная арахидоновая кислота является обычной мишенью для свободнорадикалыюй атаки. Этот процесс может стимулировать ее ферментативные превращения по одному in двух путей - липоксигеназному или цикл ооксигеназ ному. В результате в клетке образуются важные биологические регуляторы; простагландины, лейкотриены, тромбоксапы, лизофосфолипиды, образующиеся при отщеплении модифицированной жирной кислоты, могут бьпь восстановлены до исходного состояния с использованием другой жирной кислоты (в форме ацил-КоА). Таким образом может регулироваться жирнокислотный состав липидных молекул в клеточной мембране [12].
Высокореакционные свободные радикалы кислорода, характеризующиеся высоким окислительным потенциалом и способностью к быстрым превращениям, могут индуцировать цепные реакции. В настоящее время признается важная роль свободнорадикальных процессов в развитии возрастных и патологических состояний в тканях [37]. Свободнорадикальные превращения вовлекаются в механизмы, повышающие выживаемость клеток в неблагоприятных условиях, а снижение генерации свободных радикалов способствует ослаблению клеточного иммунитета. Однако усиленная генерация свободных радикалов сопровождает патологические состояния и сам процесс биологического старения [7]. В реакции сверхчувствительности принимают участие в первую очередьактивные формы кислорода супероксидсшггазнои (НАДФ Н-оксндазной), азота NO-сиіггазисш и шггермеднанты липоксигсназной сишальных систем [195].
Аскорбиновая кислота
Значение аскорбиновой кислоты для плодов основано на его участии в обмене веществ в качестве эндооксидазной системы, основой которой является превращение аскорбиновой кислоты в дегидроаскорбиновую кислоту на отдельных стадиях развития плода. Аскорбиновая кислота является переносчиком водорода и тесно связана с системой ферментов, участвующих в дыхательных процессах. Превращение аскорбиновой кислоты в растительной клетке происходит по следующей схеме:
Аскорбиновая кислота - дегидроаскорбииовая кислота - -2,-дикето-L-гулоновая кислота
Двуступенчатое окисление аскорбиновой кислоты катализируется любой из следующих оксидаз: аскорбатоксидазой, цитохромоксидазой, о-дифенолоксидазой, п-дифенолоксидазой и пероксидазой, Аскорбатоксидаза катализирует прямое её окисление молекулярным кислородом; другие оксидазы катализируют окисление специфичных для них субстратов, окисленные формы
На рис. 4.22. показано содержание аскорбиновой кислоты в плодах авокадо сорта Фуэрте. В них содержание аскорбиновой кислоты составляло (13 ± 2) мг / 100 г, В начале процесса созревания происходит увеличение содержания аскорбиновой кислоты, как в контроле, так и в опытных партиях, что связано с освобождением её из связанной формы. Хитинпроизводные биопрепараты усиливает синтез аскорбиновой кислоты. В плодах авокадо сорта
Фуэрте, обработанных индуктором иммунитета ХЛН-8, происходит более интенсивное и рашюе накопление аскорбиновой кислоты по сравнению с контрольными образцами. В плодах, обработанных биопрепаратом Лгрохит менее интенсивно накапливается аскорбиновая кислота, а в плодах, обработанных биопрепаратом Экстрасол-90 не наблюдается подъёма содержания аскорбиновой кислоты. Предполагаем, что хитозан активизирует редуктазу дегидроаскорбнновой кислоты, ускоряя тем самым реакцию с глютатионом. При хранении плодов в течение 20 - 25 сут количество аскорбиновой кислоты увеличивается во всех образцах и достигает её максимальное значение. При дальнейшем хранении плодов количество аскорбиновой кислоты уменьшается во всех образцах. Однако у образцов, обработанных биопрепаратами этот процесс проходит медленнее. Следует пологать, что исследуемые биопрепараты ингибируют активность аскорбатоксидазы.
Таким образом, установлено положительное влияние обработки плодов индукторами иммунитета и бактериями-антагонистами на накопление аскорбиновой кислоты в процессе созревания и хранения.
Зависимости изменения содержания аскорбиновой кислоты (Сак) в плодах авкадо от продолжительности хранения (т) апроксимированы следующими уравнениями:
Липиды представляют собой обширную группу соединений, существенно различающихся по своей химической структуре и функциям. Поэтому трудно дать единое определение, которое подошло бы для всех соединений относящихся к этому классу.
Можно сказать, что липиды представляют собой группу веществ которые характеризуются следующими признаками: нерастворимостью в воде, растворимостью в неполярных растворителях, таких, как эфир, хлороформ или бензол, содержанием высших алкильных радикалов, распространенностью в живых организмах.
Под это определение попадает большое количество веществ, в том числе такие, которые обычно причисляют к другим классам соединений: например, жирорастворимые витамины и их производные, каротиноиды, высшие углеводороды и спирты. Включение всех этих веществ в число липидов в известной степени оправдано, потому что в живых организмах они находятся вместе с липидами и вместе с ними экстрагируются неполярными растворителями.
