Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Биохимическая характеристика популяций козлятника восточного (Galega orientalis Lam. ) Жукова Мария Андреевна

Биохимическая характеристика популяций козлятника восточного (Galega orientalis Lam. )
<
Биохимическая характеристика популяций козлятника восточного (Galega orientalis Lam. ) Биохимическая характеристика популяций козлятника восточного (Galega orientalis Lam. ) Биохимическая характеристика популяций козлятника восточного (Galega orientalis Lam. ) Биохимическая характеристика популяций козлятника восточного (Galega orientalis Lam. ) Биохимическая характеристика популяций козлятника восточного (Galega orientalis Lam. ) Биохимическая характеристика популяций козлятника восточного (Galega orientalis Lam. ) Биохимическая характеристика популяций козлятника восточного (Galega orientalis Lam. ) Биохимическая характеристика популяций козлятника восточного (Galega orientalis Lam. ) Биохимическая характеристика популяций козлятника восточного (Galega orientalis Lam. ) Биохимическая характеристика популяций козлятника восточного (Galega orientalis Lam. ) Биохимическая характеристика популяций козлятника восточного (Galega orientalis Lam. ) Биохимическая характеристика популяций козлятника восточного (Galega orientalis Lam. )
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Жукова Мария Андреевна. Биохимическая характеристика популяций козлятника восточного (Galega orientalis Lam. ) : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.12.- Санкт-Петербург, 2003.- 95 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-3/1313-4

Содержание к диссертации

Введение

1.Обзор литературы 7

1.1 .История возделывания и биологические особенности козлятника восточного 7

1.2. Питательные (кормовые) достоинства козлятника восточного 10

1.3.Антипитательные (антиметаболические)свойства кормовых бобовых трав 13

1.3.1.Сапонины 14

1.3.2.Фенольные соединения 16

1.3.3.Лигнин 22

1.3.4. Алкалоиды 23

1.3.5. Ингибиторы протеаз 23

1.3.6.Растворимьіе белки 24

1.3.7.Цианогенные гликозиды 25

1.4.Внутрипопуляционная изменчивость биохимических признаков 26

2. Исходный материал, погодно-климатические условия и методы исследования 27

2.1 .Характеристика погодно-климатических условий произрастания козлятника

восточного 27

2.2.Объект исследования 29

2.3.Методы исследования 29

3. Биохимическая характеристика козлятника восточного 33

3.1. Питательные компоненты кормовой массы козлятника восточного 33

3.1.1.Содержание сухого вещества 33

3.1.2. Белковая составляющая кормовой массы козлятника восточного 36

3.1.3.Углеводная составляющая кормовой массы козлятника восточного 38

3.1.5.Содержание каротиноидов и хлорофиллов 40

3.2.Антипитательные свойства козлятника восточного 40

3.2.1.Сапонины 40

3.2.2. Фенольные соединения 42

3.2.3.Растворимые белки 46

3.2.4. Пенообразование 46

3.3.Заключение 46

4. Анализ внутрипопуляционной изменчивости козлятника восточного по биохимическим признакам 50

4.1. Характер внутрипопуляционной изменчивости по биохимическим

4.2. Статистическая обработка результатов 61

Литература 70

Приложения 82

Введение к работе

Актуальность темы

Кормовые бобовые травы - люцерна, клевер и другие, по своим характеристикам, являются одними из самых ценных кормовых культур.

Корма обеспечивают животных питательными и биологически активными веществами, необходимыми для их жизнедеятельности и образования продукции. Эффективность использования кормов зависит от их качества и питательности. Использование разнообразных видов и сортов, различных агроприемов выращивания кормовых трав и технологий их заготовки, консервирования и хранения существенно влияют на питательную ценность кормов.

Меняющиеся агроклиматические условия также оказывают воздействие на состав и качество кормов из трав. В нашей стране мало внимания уделялось исследованию влияния химического состава на качество кормов. Важной для селекции и практики остается проблема антиметаболических (антипитательных) веществ. Этим термином называют растительные компоненты, оказывающие отрицательное действие на жизнедеятельность человека и животных. Наличие антиметаболитов ведет к болезням животных, к ограничению использования ценных бобовых кормов и, следовательно, к экономическим потерям. Поэтому качественная оценка кормов в животноводстве необходима не только для эффективного балансирования рационов, в зависимости от состава и питательности кормов, потребностей животных, но и для своевременного обнаружения в составе кормов антипитательных веществ.

В последние десятилетия возрос интерес к козлятнику восточному (Galega orientalis Lam.) как к новой перспективной кормовой культуре, по целому ряду хозяйственно-ценных признаков он превосходит традиционные кормовые бобовые травы. Козлятник характеризуется высокой биологической

продуктивностью, в конкретных погодно-климатических условиях он может превосходить традиционные культуры на 15-20%. Зеленая масса козлятника пригодна как для скармливания в свежем виде, так и для приготовления различных видов кормов - сена, сенажа, силоса и т.д. На одном месте козлятник может возделываться до 12-15 лет, - такого продолжительного периода использования не имеет ни одна бобовая культура. Важной особенностью козлятника является самое раннее весеннее отрастание и способность к длительной вегетации до глубокой осени, это обеспечивает два, а при благоприятных условиях и три укоса. Еще одно преимущество козлятника перед клевером и люцерной состоит в устойчивой семенной продуктивности и раннем созревании семян. В целом, по данным Нижегородской консультационной службы АПК, в животноводческом хозяйстве при использовании на корм козлятника годовая экономия затрат составляет 18-24% по сравнению с клевером и люцерной.

При этом козлятник восточный мало изучен на предмет наличия антиметаболических компонентов. Таким образом, несомненный интерес представляет изучение козлятника в связи с проблемой качества.

Основной целью настоящего исследования является биохимическая характеристика дикорастущей и селекционной популяций козлятника восточного в связи с проблемой питательных качеств.

В задачи исследований входило:

дать биохимическую характеристику селекционной и дикорастущей популяциям козлятника по основным показателям качества (содержание сухого вещества, белка, аминокислот, клетчатки, пектинов, каротиноидов, хлорофиллов, флавонолов и фенолкарбоновых кислот, танинов, изофлавонов, кумаринов, уровень пенообразования и переваримость кормовой массы);

изучить характер внутрипопуляционной изменчивости селекционной и дикорастущей популяций козлятника по важнейшим биохимическим признакам качества;

сформировать комплекс биохимических методов, пригодных для надежной оценки качества кормовой массы козлятника восточного.

Научная новизна. Впервые дана биохимическая характеристика образцов козлятника восточного по основным признакам качества. Впервые изучена внутрипопуляционная изменчивость козлятника по содержанию основных питательных и антипитательных соединений. Сформирован комплекс методов для надежной оценки генофонда козлятника по основным биохимическим признакам качества.

Практическая значимость работы. Подтверждена высокая питательная
ценность кормовой массы нового районированного сорта Надежда козлятника
восточного в условиях Ленинградской области. Показано, что по содержанию
основных классов антипитательных веществ - сапонинов, фитоэстрогенов,
показателю пенообразования кормовая масса козлятника восточного не
представляет опасности для животных. Анализ характера

внутрипопуляционной изменчивости двух образцов козлятника восточного по биохимическим признакам показал, что в ходе селекции на качество необходимо вести отбор по данным признакам на уровне индивидуальных растений. Налажены экспресс-методы определения изофлавонов, показателя пенообразования и кумаринов в кормовой массе козлятника восточного.

Апробация работы. Результаты работы доложены на научно-практической конференции аспирантов и молодых ученых ВНИИР им. Н.И. Вавилова в 2000-2001 гг. и на Международной научно-практической конференции (Санкт-Петербург, 2001г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы.

Питательные (кормовые) достоинства козлятника восточного

Наиболее полная оценка питательной ценности козлятника восточного проведена в конце 70-х - начале 80-х гг. XX в. в Эстонском НИИ земледелия и мелиорации (ЭстНИИЗиМ). Козлятник отличается высокой питательной ценностью: на 100 кг кормовой массы приходится 20-21 кормовых единиц, на 100 кг сена - 57-58 кормовых единиц; в растениях содержится много протеина - 16-25%) от сухого вещества (Вавилов, Райг, 1982).

В зависимости от срока скашивания происходят значительные изменения содержания сухого вещества, в фазе стеблевания козлятник содержит 10,6%, в фазе бутонизации 17,0%, в фазе полного цветения 21,8%) и к фазе созревания семян содержание сухого вещества достигает 32,2%. В стеблях и листьях растений первого укоса сухого вещества содержится 31,1% и 28,6% соответственно (Вавилов, Райг, 1982). По данным Ярошевич козлятник накапливает несколько больше сухого вещества: в фазе стеблевания - 14,2%, бутонизации - 19,6%, цветения - 25,0% и созревания семян - 35,2%.

Одной из наиболее ценных фракций кормовой массы козлятника являются белки. Наибольшее количество белков содержится в листьях козлятника 25,1% на сухое вещество, в стеблях 10,8%) (для растений первого укоса). По мере развития растений, от фазы стеблевания до фазы созревания семян количество протеина снижается с 21,1% до 10,9% на сухое вещество. Козлятник содержит все аминокислоты, необходимые для нормальной жизнедеятельности животных. Максимальное содержание суммы аминокислот приходится на фазу стеблевания - 183,5 грамма на килограмм сухого вещества, в фазе цветения оно снижается на 30%), но состав аминокислот остается постоянным. Зеленая масса козлятника по количеству аминокислот не уступает таким распространенным кормовым травам как клевер луговой, тимофеевка луговая и костер безостый, а по содержанию незаменимых аминокислот - лизина, валина, метионина, аргинина и гистидина - превосходит их. По данным Вавилова, Райга (1982) козлятник и люцерна близки по содержанию протеина и аминокислотному составу. Содержание гистидина и валина в листьях было одинаковым у обеих культур - 5,2 и 8,5 г/кг абсолютно сухого вещества соответственно, по другим аминокислотам отмечались небольшие различия: лейцина в листьях люцерны содержалось 12,0 г/кг, изолейцина 5,6 г/кг, лизина 13,2 г/кг, фенилаланина 7,6 г/кг, аргинина 9,2 г/кг, в листьях козлятника соответственно лейцина -12,8 г/кг, изолейцина - 5,5 г/кг, лизина - 12,8 г/кг, фенилаланина - 7,7 г/кг и аргинина 9,3 г/кг абсолютно сухого вещества. Необходимо отметить, что отбор проб происходил одновременно, в начале июля, когда люцерна находилась в фазе начала цветения, а козлятник в конце периода цветения.

Одной из важнейших групп питательных веществ являются углеводы — первичные продукты фотосинтеза и основной исходный материал биосинтеза других органических соединений. Концентрацию Сахаров в кормовой массе определяют как сумму редуцирующих и общих Сахаров. По данным Кузнецовой и др. (1989), в кормовой массе козлятника содержание Сахаров возрастало от фазы стеблевания до бутонизации, а к фазе формирования бобов снижалось. Содержание сахара составляло в фазе стеблевания 4,0%, к фазе бутонизации возрастало до 5,2%, и начинало снижаться - в фазе цветения 4,8%, и в фазе формирования бобов 3,9% на абсолютно сухое вещество.

Одним из наиболее распространенных в растительном мире углеводов является клетчатка. Она присутствует во всех растениях и является тем полисахаридом, который обеспечивает прочность растительных структур. Концентрация клетчатки зависит в первую очередь от фазы вегетации козлятника и обычно варьирует от 18%) до 35%; содержание клетчатки в листьях существенно ниже, чем в стеблях - 18,8 и 31,2% на сухое вещество соответственно (Чекалинская и др., 1986; Ярошевич и др., 1991).

В Ульяновском государственном университете проводились исследования пектинов кормовой массы козлятника восточного, в фазе цветения козлятник восточный накапливает до 5% пектинов на сухую массу, количество водорастворимых пектинов достигает 0,8% на сухую массу (Зевахина, Офицеров, 2002).

Одним из показателей полноценности корма является содержание витаминов. Аскорбиновой кислоты (витамина С) в кормовой массе козлятника - 136,2-522,1 мг/100 г сухого вещества, каротина - 45-60 мг/100 г сухого вещества, суммарное содержание хлорофиллов 748,6 мг/кг (Вавилов, Райг 1982), тиамина (витамин B-i) - 2,5-4,33 мг %, рибофлавина (витамин В2) - 56,8-186 мкг %, флавонолов - веществ обладающих Р-витаминной активностью 276-848 мг %, в зависимости от фазы вегетации (Боброва, 1976). По данным Бобровой сумма дубильных и красящих веществ составила 0,55-4,5% от абсолютно сухого вещества.

При использовании вегетативной массы козлятника на корм животным большое значение для здоровья последних имеет содержание минеральных веществ, входящих в состав корма. Зольность кормовой массы колеблется от 7 до 12% в зависимости от фазы вегетации. Трава богата кальцием и фосфором -0,92% (Р2О5) и 1,49%) (СаО) от абсолютно сухого вещества (в фазе бутонизации). При сбалансированном кормлении крупного рогатого скота на 1кг сухого вещества корма должно приходиться марганца (Мп) 60 мг, йода (I) 0,1 мг, кобальта (Со) 0,5 мг, меди (Си) 10 мг, цинка (Zn) 20 мг. Количество микроэлементов в растениях зависит от типа почвы, ее физико-химических характеристик. В условиях Ленинградской области козлятник восточный в фазе цветения накапливает марганца 132,5, кобальта 0,64, меди 6,2 мг/кг абсолютно сухого вещества (Вавилов, Райг, 1982). Исследования проведенные в ЭстНИИЗиМ показали, что на дерново-подзолистых почвах зеленая масса козлятника накапливает: марганца 29,6-37,5, молибдена 1,3-1,8, меди 2,6-2,7, цинка 3,8-4,2, бора 0,18, кобальта 0,03 мг на килограмм сухого вещества. І.З.Антипитательньїе (антиметаболические)свойства кормовых бобовых трав.

Большинство кормовых бобовых трав содержат антипитательные компоненты, ухудшающие качество корма, и, как следствие, снижающие продуктивность, а иногда и приводящие к гибели животных.

Ингибиторы протеаз

Вещества, способные ингибировать протеолитическую активность ферментов, получившие название ингибиторов, найдены у многих представителей семейства бобовых, особенно остро эта проблема стоит у зернобобовых культур - сои, гороха и других. Ramirez et al. (1960) выделили из кормовой массы люцерны два ингибитора, устойчивых к воздействию тепла, с изоэлектрическими точками при рН 9,0 и 9,5 с ингибирующей активностью против трипсина и пепсина. Эти ингибиторы были связаны с белковой фракцией 1 при выделении водорастворимых белков из люцерны. Обезвоженный люцерновый корм содержал водорастворимый ингибитор трипсина, который медленно инактивировался при термообработке (Chang et al., 1978; Ramirez et al., 1960). Ингибирующая активность в листьях была в 2-3 раза выше, чем в стеблях, концентрация ингибитора в листьях возрастала после фазы бутонизации (Chang et al., 1978).

Экономическое значение ингибиторов протеаз люцерны не установлено. Ramirez, Mitchell (1960) предположили, что ингибитор трипсина может быть одной из причин задержки роста при добавлении 10 и более процентов люцернового корма в рацион бройлеров.

Доказано, что растворимые белки кормовой массы люцерны являются одной из причин возникновения пастбищной тимпании жвачных (Clarke, Reid, 1973). Растворимые белки зеленой массы люцерны делят на две группы на основе молекулярной массы: белковая фракция 1 и белковая фракция 2. Фракции были названы "цитоплазматическими белками", но в неповрежденных клетках фракция 1 и, вероятно, некоторые белки фракции 2 размещены в районе стромы хлоропластов.

Фракция 1 включает большой белок с молекулярной массой 500000, который составляет 20-50% растворимых белков кормовой массы люцерны. Фракция 1 представляет собой фермент рибулозо-1,5-дифосфаткарбоксилазу оксигеназу, которая ответственна за фиксацию С02 в процессе фотосинтеза. Noguchi et al. (1978) привели физическую характеристику фракции 1. McArthur et al. (1964) идентифицировали фракцию 1 как белок 18S, ссылаясь на коэффициент седиментации при ультрацентрифугировании. Фракция 2 охарактеризована при помощи электрофореза (Howarth et al, 1977b). Фракции 1 и 2 имеют изоэлектрическую точку в интервале рН=3,0-6,5. Описано влияние некоторых природных факторов на растворимость белков люцерны (Walgenbach et al., 1981). Максимум концентрации растворимого белка в

растущей люцерне отмечен при температурном режиме день/ночь 26/18С. Минеральный азот увеличивает концентрацию растворимого белка, а калийные удобрения и водный стресс (при 26/18С) не оказывают влияния, затенение растений уменьшает концентрацию растворимого белка. МсArthur et al. (1964) идентифицировали белковую фракцию 1 (белок 18S) как главный пенящий агент и фактор вспучивания. Howarth et al. (1973) продемонстрировали, что белковая фракция 2 является стабилизатором пенообразования. При взятии жидкой среды из рубца животных, которых кормили свежей люцерной, Majak et al. (1986) нашли, что концентрация растворимых белков пропорциональна содержанию пены в рубце, но не обнаружили связи с встречающейся тимпанней.

Jones, Lyttleton (1973) считают, что пастбищную тимпанию вызывает комплекс липидов, растворимые белки люцерны и видоизмененные белки слюны животного. Majak et al. (1986) предположили, что фрагменты мембран хлоропластов, которые содержат приблизительно 50% белка и 50% липидов, способствуют вспучиванию. Пенное содержимое рубца - смесь поверхностно-активных компонентов, и невозможно идентифицировать его отдельные составляющие как пенящие агенты, вызывающие тимпанию. Растворимые белки вместе с белками фрагментов мембран хлоропластов составляют большую часть общего белка кормовой массы люцерны, следовательно, белковые составляющие дают наиболее простое объяснение потенциальной причины вспучивания.

Белковая составляющая кормовой массы козлятника восточного

Содержание белка. Обе популяции козлятника характеризовались высоким накоплением белка. За годы изучения в сорте Надежда в среднем содержится 20,42%) белка на сухую массу, в дикорастущем - 22,80%) соответственно. Разница в количестве белка на сухую массу между популяциями в 1999 году составила 1,9%, а в 2000 году 2,5%. При этом разница в содержании белка на сырую массу составила 1% и 8,6%) соответственно. При разделении популяции на группы по типам растений не выявлено существенных различий по содержанию белка на сухую массу, более значимым является фаза вегетации, а не состояние растения. Наибольшее количество белка на сухую массу накапливается в период бутонизации 24,49%, и постепенно снижается до 20,28%) в фазе образования бобов. По литературным данным (Вавилов, Райг, 1982) содержание белка в листьях козлятника, скошенного в начале цветения, составляло 24,50%), в стеблях - 6,18% , по нашим данным в листьях и стеблях содержится 24,02%) и 15,44%) соответственно. Такое различие по содержанию белка в стеблях между нашими и литературными данными может быть объяснено различным возрастом популяций - в более старых популяциях, срок возделывания которых на одном месте 8 лет и более содержание белка снижается. Известно, что через 3-4 года козлятник образует сплошные заросли, на одном квадратном метре может формироваться до 200 стеблей, в таких условиях трудно сформироваться полноценным молодым корневым отпрыскам - им не выдержать конкуренции с более сильными растениями, в которых соответственно выше содержание клетчатки и ниже белка.

Переваримость. Были получены данные по ферментативной переваримости кормовой массы. Общая переваримость составила в среднем 57,7%) у дикорастущего козлятника и 56,3% у селекционной популяции, «белковая переваримость» 52,8% и 52,4% соответственно. Данный метод не дает представления о том, какой процент белка подвергается ферментативному гидролизу, так как кроме гидролизованного белка вымываются и все растворимые компоненты кормовой массы. С целью установленні! точного количества переваримого белка нами была проведена серия анализов «белковой переваримости» и контрольный опыт без ферментов. Перевариваемость белка составила 66,0%) для дикорастущего козлятника и 65,4% для селекционной популяции, перевариваемость клетчатки 26,54% и 26,75% соответственно.

Нами получены данные по аминокислотному составу кормовой массы козлятника. Сопоставление наших данных с литературными источниками (табл. 4) дает нам основание предполагать, что белок козлятника восточного характеризуется хорошей сбалансированностью по составу аминокислот. Разница по содержанию отдельных аминокислот в сорте Надежда и дикорастущей популяции козлятника не превышает 10%, в табл. 4 приведены средние значения по двум популяциям.

Различия по содержанию клетчатки между двумя популяциями незначительны - селекционная популяция в среднем за два года изучения накапливала 22,65%) клетчатки в сухом веществе, а дикорастущая 22,15%). Жаркая сухая погода в июне 1999 года несколько ускорила вегетацию, более раннее и быстротечное развитие растений повлияло и на содержание клетчатки. По сравнению с 2000 годом содержание клетчатки несколько выше, для селекционной популяции оно составило 23,4% против 21,9% в 2000 году, а для дикорастущего козлятника 22,1% и 21,6% соответственно. В таблице 5 приведены данные по переваримости клетчатки в кормовой массе козлятника.

Содержание пектинов. По содержанию пектинов между двумя популяциями существенных различий выявлено не было. В среднем в дикорастущем козлятнике суммы пектинов содержится 2,84% сухого вещества, а в сорте Надежда 2,99% сухого вещества. При этом основной фракцией являются протопектины - в дикорастущем козлятнике 2,35% сухого вещества, в сорте Надежда 2,57%) сухого вещества, а содержание растворимых пектинов составило у дикорастущего козлятника 0,495 % сухого вещества, а у селекционной популяции 0,451%) сухого вещества.

Зеленая масса козлятника характеризуется высоким содержанием растительных пигментов - каротиноидов и хлорофиллов. Два года изучения (2000-2001г.г.) показали, что селекционная популяция накапливает каротиноидов в среднем 106,55 мг/100 г сырого вещества, в том числе (3-каротина 10,10 мг/100 г, а дикорастущая 93,27 мг/100 г и 10,07 мг/100 г соответственно.

Содержание хлорофиллов в 2001 году было несколько выше, чем в 2000. В 2000 году дикорастущая популяция накапливала 261,15 мг/100 г сырого вещества хлорофилла а и 95,75 мг/100 г хлорофилла Ь, а в 2001 году 353,28 и 144,22 соответственно. В сорте Надежда в 2000 году содержание хлорофилла а составило 318,49 и хлорофилла b 109,51, а в 2001 году 378,37 и 152,18 соответственно.

В 1997 году в нашей лаборатории была проведена серия анализов кормовой массы козлятника восточного на содержание сапонинов. Было проанализировано 10 растений дикорастущего козлятника, нами использовался метод и соотношения реактивов, применявшиеся ранее при анализе люцерны. Ни в одном образце при данных условиях не наблюдалось признаков гемолиза, поэтому методика была модифицирована. Была увеличена навеска материала и уменьшено разведение до максимальной концентрации, возможной в данном

Фенольные соединения

Выявлены существенные колебания по содержанию танинов как между двумя популяциями, так и по годам изучения внутри каждой популяции. В 1999 году селекционная популяция в среднем накапливала 45,28 мг/100 г сырого вещества, а дикорастущая 168,61 мг/100 г сырого вещества, в 2000 году разница несколько уменьшилась,- селекционная популяция в среднем содержала 101,29, а дикорастущая 130,36 мг/100 г сырого вещества. В среднем за два года изучения содержание танинов составило 73,29 мг/100 г сырого вещества у селекционной популяции и 149,49 мг/100 г сырого вещества у дикорастущего. Содержание танинов в стеблях ниже, чем в листьях, в сорте Надежда в стеблях содержалось 18,51 мг/100 г сырого вещества, в листьях 25,40 мг/100 г сырого вещества, а в дикорастущем 67,34 и 111,85 мг/100 г сырого вещества соответственно. В пересчете на сухой вес в среднем за три года дикорастущий козлятник содержал 558,11 мг/100 г, а селекционная популяция за два года - 284,12 мг/100 г.

Изучение качественного состава полифенолов показало, что самая большая фракция - процианидины, она составляет 88-100% от общего количества танинов. Свободные катехины и олигомерные катехины были обнаружены в сорте Надежда в количествах не превышающих 10%.

Нами проводилось изучение двух классов веществ, обладающих эстрогенным эффектом - изофлавонов и кумаринов. Для этих классов фенольных соединений характерна высокая эстрогенная активность: в количествах более 0,5 % на сухую массу эти вещества могут вызывать бесплодие, абортивность и мастит крупного рогатого скота и овец [1, 13]. В небольших же количествах, они, напротив, способствуют нормальному функционированию репродуктивных органов, увеличивают мясную и молочную продуктивность (Мухина и др., 1993).

В среднем за годы изучения селекционная популяция накапливала 208,86 мг/100 г сухой массы, а дикорастущий козлятник 221,88 мг/100 г сухой массы. В пересчете на сырой вес селекционная популяция содержит 54,31 мг/100 г, а дикорастущая - 47,22 мг/100 г. Необходимо отметить, что у дикорастущего козлятника в 1999 году содержание изофлавонов в пересчете на сырой вес существенно выше, чем в 1996-97 годах из-за очень высокого содержания сухого вещества. В 1996-97 годах содержание изофлавонов составило 40,68 мг/100 г сырой массы, а в 1999 году увеличилось почти на 50% и составило 61,70мг/100 г сырой массы. Как видно из таблицы 1 молодые сильные растения накапливают существенно меньше изофлавонов, чем более старые, ослабленные и низкорослые. В процессе вегетации концентрация изофлавонов существенно изменяется, она составляет 95,96 мг/100 г сухого вещества в начале бутонизации и к началу образования бобов возрастает до 214,09 мг/100 г сухого вещества.

В 1996 было проведено изучение качественного состава изофлавонов дикорастущей популяции козлятника восточного. Результаты анализа 20 растений показаны в таблице 7. Таким образом, нами было показано, что основным изофлавоном козлятника является формононетин.

Содержание кумаринов в обеих популяциях изучалось в 2000-2001 годах. Существенных различий между содержанием кумаринов выявлено не было. В 2000 году дикорастущий козлятник накапливал в среднем 13,6 мг/100 г сырой массы, а в 2001 году 11,9 мг/100 г. Содержание кумаринов в сорте Надежда составило в 2000 году 12,9 мг/100 г сырого вещества, а в 2001 году 12,3 мг/100 г.

Сопоставление наших данных с литературными позволяет сделать вывод, что концентрация изофлавонов в козлятнике восточном не представляет опасности при использовании данной культуры на корм животным. Данные по содержанию кумаринов сопоставимы с литературными данными по различным видам клевера (Мухина и др., 1993).

В изученных образцах козлятника нами были обнаружены от двух до пяти индивидуальных флавонолов (преимущественно кемпферол и гликозиды кверцетина) и фенолкарбоновые кислоты (хлорогеновая, феруловая, паракумаровая, кофейная). В литературе имеются сведения о содержании флавоноидов в вегетативных органах козлятника лекарственного. Различными исследователями были обнаружены лютеолин, кверцитрин, кемпферол, изорамнетин, галетин и галютеолин (лютеолин-5-глюкозид) (Запрометов, 1991; Клышев и др., 1983). По нашим данным цветки существенно отличаются по качественному составу фенольных соединений от листьев и стеблей, что согласуется с литературными данными по козлятнику лекарственному. Две популяции существенно отличались по качественному составу фенольных соединений. В 1999 году большинство растений селекционной популяции (66,5%) содержали только фенолкарбоновые кислоты, у дикорастущего козлятника соотношение было иным - по 25% растений содержали или только фенолкарбоновые кислоты или флавонолы, а 50% растений содержали оба класса веществ. В 2000 году соотношение несколько изменилось: в дикорастущей популяции 57% растений содержали и флавонолы и фенолкарбоновые кислоты, 36% содержали только фенолкарбоновые кислоты и 7% - только флавонолы, в сорте Надежда у 41% растений обнаружены оба класса веществ, а у 59% только фенолкарбоновые кислоты (см. табл.8).

Количественно мы определяли сумму флавонолов и фенолкарбоновых кислот, объединяя их термином «фенольные соединения». В среднем за два года содержание фенольных соединений в сорте Надежда составило 270,51 мг/100 г сырой массы, а в дикорастущей популяции за три года изучения 225,77 мг/100 г сырой массы. В пересчете на сухой вес селекционная популяция содержит 1048,76 мг/100 г, а дикорастущая 1068,29 мг/100 г фенольных соединений.

Похожие диссертации на Биохимическая характеристика популяций козлятника восточного (Galega orientalis Lam. )