Введение к работе
Актуальность работы. Усиливающийся во всем мире интерес к культуре амаранта обусловлен ценным составом биологически активных веществ в листьях, в том числе, соединений с высокой антиоксидантной активностью: бе-тацианинов, биофлавоноидов, аскорбиновой кислоты (Коненков и др. 1997, 1999; Гине М., 2002). Одними из наиболее распространенных биологически активных веществ в листьях амаранта являются природные растительные фенолы. Они участвуют в основных процессах жизнедеятельности и защитных реакциях растений (Запрометов 1993, 1996). В организме человека полифенолы проявляют широкий спектр биологической активности, а также, обладая иммуномоду-лирующим, капиллярообразующим действием, способны снижать риск многих заболеваний. Благодаря высоким пищевым и лечебным свойствам амарант является перспективным источником растительного сырья для создания разнообразных продуктов функционального назначения на основе листовой биомассы, в том числе биологически активных добавок к пище. При выращивании амаранта для промышленного использования в условиях Нечерноземной зоны остро встает вопрос о повышении урожайности и биологической ценности листовой биомассы.
Амарант относится к растениям с С4 - типом фотосинтеза, отличительной особенностью которого является высокая потребность в азоте, благодаря чему он способен формировать большую листовую биомассу. Следующей отличительной особенностью амаранта является замедленный рост наземной части растений на начальном этапе их развития. Период прорастания семян с последующим развитием растений в течение первого месяца вегетации для культуры амарант является критическим.
С целью ускорения роста и развития растений активно используют новые элементы агротехники, например, предпосевную обработку семян природными ростстимулирующими препаратами. Кроме того, появились новые формы органических удобрений, среди которых получаемый аэробной твердофазной ферментацией компост многоцелевого назначения (КМН), характеризующийся вы-
4 сокой эффективностью действия (Ковалев и др., 2002). Поэтому, важно представлять, как изменяется устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды в связи с фенотипическими изменениями, вызванными условиями роста при использовании новых элементов агротехники, и какими изменениями в росте и метаболизме растений они сопровождаются.
Цель работы. Цель настоящей работы разработка элементов технологии, способствующих получению высокой урожайности листовой биомассы амаранта с повышенным содержанием антиоксидантов. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Установить влияние предпосевной обработки семян ростстимулирую
щими препаратами на динамику роста и развития растений амаранта в ходе ве
гетации.
2. Изучить влияние органического удобрения КМН на рост и развитие
растений амаранта.
3.Исследовать комплексное воздействие предпосевной обработки семян ростстимулирующими препаратами и КМН на морфометрические показатели и продуктивность листовой биомассы.
4.Выявить особенности накопления сухого вещества, аскорбиновой кислоты, нитратов в листьях разного возраста в зависимости от действия предпосевной обработки семян ростстимулирующими препаратами и КМН.
5.Исследовать особенности образования фенольных соединений в разновозрастных листьях амаранта в зависимости от предпосевной обработки семян ростстимулирующими препаратами.
б.Изучить влияние предпосевной обработки семян ростстимулирующими препаратами и КМН на урожайность семян амаранта.
Научная новизна. Впервые предложены новые элементы технологии выращивания листовой биомассы амаранта сорта Валентина: комплексное применение предпосевной обработки семян ростстимулирующими препаратами (Амир, Амиросел, Альбит) и внесение КМН в почву при посеве. Выявлены особенности влияния ростстимулирующих препаратов и КМН при их раздель-
5 ном и совместном использовании на динамику роста и развития растений и формирование урожая листовой биомассы амаранта.
Показана возможность повышения содержания антиоксидантов - феноль-ных соединений в результате предпосевной обработки семян и некорневой обработки растений ростстимулирующими препаратами.
Впервые установлено, что листья амаранта разного возраста различаются между собой по фракционному содержанию простых фенолов и бензойных кислот, оксикоричных кислот, флавоноидов, полимерных и конденсированных полифенолов. По мере увеличения возраста листа доля флавоноидов фенольного комплекса снижается на фоне возрастания конденсированных и полимерных полифенолов.
Определено, что основными компонентами фенольного комплекса листьев амаранта сорта Валентина являются флавоноиды: главным образом - кверцетин и его гликозиды. В молодых листьях обнаружен дигидрокверцетин.
Практическая значимость работы. На основе проведенных исследований предложены принципиально новые технологии выращивания растений амаранта. Комплексное применение предпосевной обработки семян ростстимулирующими препаратами и внесение в почву КМН при посеве, позволяющее увеличить листовую массу листьев в 1,5-2 раза, и повысить в них содержание антиоксидантов: биофлавоноидов и аскорбиновой кислоты для создания продуктов функционального назначения.
Положения, выносимые на защиту:
Технология выращивания листовой биомассы с повышенным содержанием антиоксидантов для создания биологически активных добавок к пище.
Характер накопления фенольных соединений в листьях амаранта по мере увеличения их возраста.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на отчетных сессиях РУДН и представлены на VII и VIII Международных симпозиумах «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Пушино, 2007; Москва, 2009).
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 1 в издании, рекомендованном ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из следующих частей: введение, обзор литературы, описание объектов и методов исследования, результатов и их обсуждения, выводов, библиографического списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на....страницах, содержит... та блиц,....рисунков. Библиографический список использованной литературы включает... .наименований, в том числе... .работ иностранных авторов. Материал и методы исследований
Похожие диссертации на Особенности технологии выращивания листовой биомассы амаранта для функционального питания
