Столовая свекла является важным источником натурального красного пищевого красителя беталанина (E162), обладающего противовоспалительными, антимикробными и антиканцерогенными свойствами. Благодаря этим и другим полезным качествам краситель используют в том числе при производстве продуктов функционального питания. Например, для придания цвета сухим зерновым завтракам, йогуртам, суфле и пастам из творога, а также мороженому и различным десертам.

Как выяснили ученые ВИР им. Вавилова, для более эффективного извлечения красного пигмента выбор сроков уборки урожая следует ориентировать на абиотические факторы среды, а не на величину корнеплода. Их исследование показало, что со временем накопительного эффекта пигментов не происходит. Поэтому ждать, когда вырастет большой корнеплод, где большую часть будет занимать мякоть, не стоит. К тому же, согласно данным, гораздо больше пигментов накапливается в кожуре, а не в мякоти.  

Ученые также выделили морфологические признаки листовой поверхности и формы корнеплода, которые имеют сильную корреляцию с повышенным содержанием пигмента. Таким образом, при выборе сорта для извлечения красителя предпочтение следует отдавать среднеспелым сортам с округлыми и некрупными корнеплодами, большим количеством узких листовых пластинок, короткими и тонкими черешками.

Чтобы определить оптимальные сроки уборки, ученые ВИР исследовали динамику изменения содержания красных (бетацианинов) и желтых (бетаксантинов) пигментов у образцов столовой свеклы из коллекции ВИР в связке с изменениями температуры среды. Испытания проходили в течение вегетационного периода 2021 года на полях ВИР в Пушкине.

«Как показали исследования, к перепадам температуры была более чувствительна кожура свеклы. В свою очередь пигментный состав мякоти отрицательно реагировал на осадки. В обоих случаях количество пигментов резко снижалось на вторые-третьи сутки. Из-за чего собирать урожай через три дня после дождя или во время жаркой погоды может быть бессмысленно», - рассказывает Диана Соколова, старший научный сотрудник, куратор коллекций свеклы, шпината и амаранта ВИР.

Работа проходит в рамках проекта РНФ (№21-66-00012), цель которого - создать линии зерновых, зернобобовых, овощных, бахчевых, плодовых и других культур с измененным в нужную сторону биохимическим составом семян, плодов или корнеплодов, которые будут отвечать требованиям рынка диетического и функционального питания.

Применяемые методы позволят быстрее создавать генетическое разнообразие, которое может быть со временем представлено в севообороте производственных полей. Конечным итогом данного направления станет предселекционный материал столовой свеклы с более высоким содержанием красного пигмента в корнеплодах.

В настоящее время учеными лаборатории постгеномных исследований ВИР в том числе уже сформированы выборки образцов столовой свеклы, контрастных по окраске корнеплодов, из них выделены ДНК и определен перечень ключевых генов биосинтеза беталаинов.

Информация о статье: Diana V. Sokolova, Natalia A. Shvachko, Aleksandra S. Mikhailova and Vitaliy S. Popov, «Betalain Content and Morphological Characteristics of Table Beet Accessions: Their Interplay with Abiotic Factors», Agronomy (2022)

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда в рамках проекта №№21-66-00012 «Создание с использованием генетических технологий и изучение новых линий растений, адаптированных к меняющимся условиям окружающей среды, обладающих повышенной продуктивностью и диетической ценностью».

 

Фото: Диана Соколова

Источник информации и фото: Федеральный исследовательский центр "Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова"