fruitberryПлодоводство и ягодоводство РоссииPomiculture and small fruits culture in Russia2073-4948ФГБНУ ВСТИСП10.31676/2073-4948-2024-79-26-36fruitberry-1308Research ArticleФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙPLANT PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRYРезультаты исследования химического состава ягод земляники в условиях Центрально-Черноземного регионаChemical composition of strawberry fruit in the Сentral black earth region of Russiahttps://orcid.org/0000-0002-1990-4902АкимовМ. Ю.AkimovМ. Yu.

директор, д. с.-х. наук

Мичуринск

Michurinsk

https://orcid.org/0000-0001-5045-384XЖбановаЕ. В.ZhbanovaE. V.

внс, д. с.-х. наук

Мичуринск

Michurinsk

shbanovak@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1626-840XЛукъянчукИ. В.Luk’yanchukI. V.

внс, канд. с.-х. наук

Мичуринск

Michurinsk

Федеральный научный центр им. И. В. МичуринаРоссияI. V. Michurin Federal Scientifi c CenterRussian Federation2024030120257902636Copyright © Акимов М.Ю., Жбанова Е.В., Лукъянчук И.В., 20252025Акимов М.Ю., Жбанова Е.В., Лукъянчук И.В.Akimov М.Y., Zhbanova E.V., Luk’yanchuk I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.plodovodstvo.com/jour/article/view/1308

   Актуальным представляется расширение базы данных химического состава плодовых и ягодных культур для расчетов рациональных норм потребления пищевых продуктов, отвечающих современным требованиям здорового питания. В работе представлены результаты изучения нутриентного состава плодов перспективных сортов земляники и земклуники в условиях Центрально-Черноземного региона (Мичуринск). Исследования проведены в 2019-2023 гг. на базе лаборатории биохимии и пищевых технологий и лаборатории частной генетики и селекции Федерального научного центра им. И. В. Мичурина (ФГБНУ «ФНЦ им. И. В. Мичурина»). В качестве объектов исследования использованы плоды сортов земляники селекции ФГБНУ «ФНЦ им. И. В. Мичурина», интродуцированных сортов отечественной и зарубежной селекции (всего – 47 образцов). В исследуемой группе сортов определены следующие параметры химических показателей: содержание растворимых сухих веществ – 10,3 ± 0,2 % Brix, суммы сахаров – 7,4 ± 0,2 %, органических кислот – 0,85 ± 0,02 %, рН сока плодов – 3,48 ± 0,03, аскорбиновой кислоты – 62,1 ± 2,0 мг/100 г, антоцианов – 44,1 ± 2,9 мг/100 г. Выделены лучшие генотипы: по содержанию сахаров (выше 8,5 %) – ‘Былинная’, ‘Ласточка’, ‘Памяти Зубова’, ‘Рубиновый Кулон’, ‘Allegro’, ‘Сhamora Turusi’, ‘Flamenco’, ‘Limalexia’; аскорбиновой кислоты (выше 70,0 мг/100 г) – ‘Кокинская Заря’, ‘Купчиха’ (земклуника), ‘Олимпийская Надежда’, ‘Русич’, ‘Славутич’, ‘Торпеда’, ‘Фестивальная’, ‘Florence’, ‘Limalexia’; антоцианов (выше 70,0 мг/100 г) – ‘Зенит’, ‘Кокинская Заря’, ‘Привлекательная’, ‘Рубиновый Кулон’, ‘Торпеда’, ‘Фейерверк’. Принимая во внимание суточную потребность в витамине С, равную 100 мг, потребление 100 г плодов земляники позволяет удовлетворить ее на 62,1 %, а с учетом сортовых различий – на 31,2-107,1 %. Использование всего 100 г богатых антоцианами сортов позволяет удовлетворить суточную потребность в данных соединениях (50 мг) на 144,6-192,2 %. По комплексу показателей химического состава выделены сорта: ‘Рубиновый Кулон’, ‘Памяти Зубова’, ‘Флора’ (селекции ФНЦ им. И. В. Мичурина); ‘Кокинская Заря’, ‘Русич’ (селекции ФНЦ Садоводства, Москва); ‘Allegro’, ‘Limalexia’, ‘Vima Zanta’ (Нидерланды), ‘Flamenco’ (Великобритания). Использование плодов высоковитаминных сортов рекомендовано в диетическом питании, а также для разработки новых продуктов питания функциональной направленности, в селекции на улучшение химического состава.

In order to facilitate the development of rational norms of food consumption, meeting the modern requirements of healthy nutrition, the databases containing information on the chemical composition of fruit and berry crops should be regularly updated. In the presented research, we studied the nutrient composition of fruits of promising strawberry and zemklunika (hybrid of wild strawberry and strawberry) varieties grown in the Central Black Earth Region of Russia (Michurinsk). The research was conducted in 2019–2023 using the facilities of the Laboratory for Biochemistry and Food Technology and the Laboratory for Genetics and Breeding, I. V. Michurin Federal Research Center. The research objects were the fruits of strawberry varieties from the FSSI of I. V. Michurin Federal Research Center, introduced varieties of domestic and foreign selection (47 specimens in total). In the varieties under study, the following chemical parameters were determined: soluble solids content – 10.3±0.2% Brix, total sugars – 7.4±0.2%, organic acids – 0.85±0.02%, pH of fruit juice – 3.48±0.03, ascorbic acid – 62.1±2.0 mg/100 g, and anthocyanins – 44.1±2.9 mg/100 g. In terms of sugar content (above 8.5%), the genotypes of Bylinnaya, Lastochka, Pamyati Zubova, Rubinovyy Kulon, Allegro, Chamora Turusi, Flamenco, and Limalexia were distinguished. In terms of ascorbic acid (above 70.0 mg/100 g), the highest parameters were shown by Kokinskaya Zarya, Kupchikha (zemklunika), Olimpiyskaya Nadezhda, Rusich, Slavutich, Torpeda, Festivalnaya, Florence, and Limalexia. The varieties Zenit, Kokinskaya Zarya, Privlekatel’naya, Rubinovyy Kulon, Torpeda, and Feyyerverk were most optimal in terms of anthocyanin content (above 70.0 mg/100 g). Considering the daily requirement in vitamin C of 100 mg, 100 g of strawberry fruits can satisfy it by 62.1 %, or by 31.2–107.1% taking varietal diff erences into account. Consumption of only 100 g of anthocyanin-rich varieties satisfi es the daily requirement for these compounds (50 mg) by 144.6–192.2%. In terms of the integral parameters of chemical composition, the following varieties were selected: Rubinovyy Kulon, Pamyati Zubova, and Flora (selection by Federal Research Center); Kokinskaya Zarya and Rusich (selection by FSBSO ARHCBAN); Allegro, Limalexia, and Vima Zanta (Netherlands), as well as Flamenco (Great Britain). High-vitamin strawberry varieties are recommended for inclusion in dietary nutrition, as the basis in the development of functional food products, and in breeding for obtaining varieties with improved chemical composition.

Fragaria × ananassa Duch.сортасахараорганические кислотыаскорбиновая кислотаантоцианыFragaria × ananassa Duch.varietiessugarsorganic acidsascorbic acidanthocyaninsРабота выполнена в рамках государственного задания ФНЦ имени И. В. Мичурина по проекту FGSU-2022-0001 «Провести скрининг генетических ресурсов культурных растений, диких видов и их производных с целью формирования исследовательско-селекционных коллекций садовых культур. Выявить вариабельность экономически важных и селекционно значимых признаков, выделить перспективные для дальнейшего использования генотипы»The research was performed within the framework of the State Task according to the theme plan of I. V. Michurin FSC, Project No. FGSU- 2022-0001 «Conduct screening of genetic resources of cultivated plants, wild species and their derivatives in order to form research and breeding collections of horticultural crops. To identify the variability of economically important and breeding-significant traits, to identify genotypes that are promising for further use»ReferencesListon A., Cronn R., Ashman T.-L. Fragaria: A genus with deep historical roots and ripe for evolutionary and ecological insights, American Journal of Botany. 2014;101(10):1686-1699. DOI: 10.3732/ajb.1400140.Liston A., Cronn R., Ashman T.-L. Fragaria: A genus with deep historical roots and ripe for evolutionary and ecological insights, American Journal of Botany. 2014;101(10):1686-1699. DOI: 10.3732/ajb.1400140.Fierascu R. C., Temocico G. Fierascu I., Ortan A., Babeanu N. E. Fragaria Genus: Chemical Composition and Biological Activities, Molecules. 2020;25(3):498. DOI: 10.3390/molecules25030498.Fierascu R. C., Temocico G. Fierascu I., Ortan A., Babeanu N. E. Fragaria Genus: Chemical Composition and Biological Activities, Molecules. 2020;25(3):498. DOI: 10.3390/molecules25030498.Pincemail J., Kevers C., Tabart J., Defraigne J.-O., Dommes J. Cultivars, Culture Conditions, and Harvest Time Infl uence Phenolic and Ascorbic Acid Contents and Antioxidant Capacity of Strawberry (Fragaria x ananassa), Journal of Food Science. 2012;7(2):205-210. DOI: 10.1111/j.1750-3841.2011.02539.xPincemail J., Kevers C., Tabart J., Defraigne J.-O., Dommes J. Cultivars, Culture Conditions, and Harvest Time Infl uence Phenolic and Ascorbic Acid Contents and Antioxidant Capacity of Strawberry (Fragaria x ananassa), Journal of Food Science. 2012;7(2):205-210. DOI: 10.1111/j.1750-3841.2011.02539.xKevers C., Falkowski M., Tabart J., Defraigne J.-O., Dommes J., Pincemail J. Evolution of Antioxidant Capacity during Storage of Selected Fruits and Vegetables, Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2007;55(21):8596-8603. DOI: 10.1021/jf071736j.Kevers C., Falkowski M., Tabart J., Defraigne J.-O., Dommes J., Pincemail J. Evolution of Antioxidant Capacity during Storage of Selected Fruits and Vegetables, Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2007;55(21):8596-8603. DOI: 10.1021/jf071736j.Padula M. C., Lepore L., Milella L., Ovesna J., Malafronte N., Martelli G., de Tommasi N. Cultivar based selection and genetic analysis of strawberry fruits with high levels of health promoting compounds, Food Chemistry. 2013;140(4):639-646. DOI: 10.1016/j.foodchem.2012.11.025.Padula M. C., Lepore L., Milella L., Ovesna J., Malafronte N., Martelli G., de Tommasi N. Cultivar based selection and genetic analysis of strawberry fruits with high levels of health promoting compounds, Food Chemistry. 2013;140(4):639-646. DOI: 10.1016/j.foodchem.2012.11.025.Mazzoni L., Qaderi R., Marcellini M., Mezzetti B., Capocasa F. Variation of polyphenol and vitamin C fruit content induced by strawberry breeding, Acta Horticulturae. 2021;1309:1017-1024. DOI: 10.17660/ActaHortic.2021.1309.144.Mazzoni L., Qaderi R., Marcellini M., Mezzetti B., Capocasa F. Variation of polyphenol and vitamin C fruit content induced by strawberry breeding, Acta Horticulturae. 2021;1309:1017-1024. DOI: 10.17660/ActaHortic.2021.1309.144.Mazzoni L., Di Vittori L., Balducci F., Forbes-Hernández T. Y., Giampieri F., Battino M., Mezzetti B., Capocasa F. Sensorial and nutritional quality of inter and intra-Specific strawberry genotypes selected in resilient conditions, Scientia Horticulturae. 2020;261:108945. DOI: 10.1016/j.scienta.2019.108945.Mazzoni L., Di Vittori L., Balducci F., Forbes-Hernández T. Y., Giampieri F., Battino M., Mezzetti B., Capocasa F. Sensorial and nutritional quality of inter and intra-Specific strawberry genotypes selected in resilient conditions, Scientia Horticulturae. 2020;261:108945. DOI: 10.1016/j.scienta.2019.108945.Жбанова Е. В., Лукъянчук И. В., Лыжин А. С. Возможности селекционного улучшения параметров биохимического состава плодов земляники. Генетические основы селекции сельскохозяйственных культур : матер. Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. памяти Н. И. Савельева. Воронеж: Кварта. 2017, 111-119.Жбанова Е. В., Лукъянчук И. В., Лыжин А. С. Возможности селекционного улучшения параметров биохимического состава плодов земляники. Генетические основы селекции сельскохозяйственных культур : матер. Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. памяти Н. И. Савельева. Воронеж: Кварта. 2017, 111-119.Куликов И. М., Айтжанова С. Д., Андронова Н. В., Борисова А. А., Тумаева Т. А. Модель промышленного сорта земляники садовой для условий средней полосы России, Садоводство и виноградарство. 2020;(3):5-10. DOI: 10.31676/0235-2591-2020-3-5-10.Куликов И. М., Айтжанова С. Д., Андронова Н. В., Борисова А. А., Тумаева Т. А. Модель промышленного сорта земляники садовой для условий средней полосы России, Садоводство и виноградарство. 2020;(3):5-10. DOI: 10.31676/0235-2591-2020-3-5-10.Newerli-Guz J., ´Smiechowska M., Drzewiecka A., Tylingo R. Bioactive Ingredients with Health-Promoting Properties of Strawberry Fruit (Fragaria x ananassa Duchesne), Molecules. 2023;28(6):2711. DOI: 10.3390/molecules28062711.Newerli-Guz J., ´Smiechowska M., Drzewiecka A., Tylingo R. Bioactive Ingredients with Health-Promoting Properties of Strawberry Fruit (Fragaria x ananassa Duchesne), Molecules. 2023;28(6):2711. DOI: 10.3390/molecules28062711.Акимов М. Ю., Лукъянчук И. В., Жбанова Е. В., Лыжин А. С. Плоды земляники садовой (Fragaria × ananassa Duch.) как ценный источник пищевых и биологически активных веществ (обзор), Химия растительного сырья. 2020;1:5-18. DOI: 10.14258/jcprm.2020015511.Акимов М. Ю., Лукъянчук И. В., Жбанова Е. В., Лыжин А. С. Плоды земляники садовой (Fragaria × ananassa Duch.) как ценный источник пищевых и биологически активных веществ (обзор), Химия растительного сырья. 2020;1:5-18. DOI: 10.14258/jcprm.2020015511.Enomoto H. Mass Spectrometry Imaging of Flavonols and Ellagic Acid Glycosides in Ripe Strawberry Fruit, Molecules. 2020;25(20):4600. DOI: 10.3390/molecules25204600.Enomoto H. Mass Spectrometry Imaging of Flavonols and Ellagic Acid Glycosides in Ripe Strawberry Fruit, Molecules. 2020;25(20):4600. DOI: 10.3390/molecules25204600.Nunes G., Teixeira F., Schwarz K., Camargo C. K., de Resende J. T. V., dos Santos E. F., Franco B. C., Novello D. Influence of genetic variability on the quality of strawberry cultivars: Sensorial, physical-chemical and nutritional characterization, Acta Scientiarum Agronomy. 2021;43:46862. DOI: 10.4025/actasciagron.v43i1.46862.Nunes G., Teixeira F., Schwarz K., Camargo C. K., de Resende J. T. V., dos Santos E. F., Franco B. C., Novello D. Influence of genetic variability on the quality of strawberry cultivars: Sensorial, physical-chemical and nutritional characterization, Acta Scientiarum Agronomy. 2021;43:46862. DOI: 10.4025/actasciagron.v43i1.46862.Информационно-аналитическая система: База данных «Химический состав пищевых продуктов, используемых в Российской Федерации». URL: http://web.ion.ru/food/FD_tree_grid.aspx. Ссылка активна на 14. 12. 2023.Информационно-аналитическая система: База данных «Химический состав пищевых продуктов, используемых в Российской Федерации». URL: http://web.ion.ru/food/FD_tree_grid.aspx. Ссылка активна на 14. 12. 2023.Battino M., Forbes-Hernandez T. Y., Gasparrini M., Afrin S., Mezzetti B., Giampieri F. The effects of strawberry bioactive compounds on human health, Acta Horticulturae. 2017;1156:355-362. DOI: 10.17660/ActaHortic.2017.1156.54.Battino M., Forbes-Hernandez T. Y., Gasparrini M., Afrin S., Mezzetti B., Giampieri F. The effects of strawberry bioactive compounds on human health, Acta Horticulturae. 2017;1156:355-362. DOI: 10.17660/ActaHortic.2017.1156.54.Scalzo J., Politi A., Pellegrini N., Mezzetti B., Battino M. Plant genotype affects total antioxidant capacity and phenolic contents in fruit, Nutrition. 2005;21(2):207-213. DOI: 10.1016/j.nut.2004.03.025.Scalzo J., Politi A., Pellegrini N., Mezzetti B., Battino M. Plant genotype affects total antioxidant capacity and phenolic contents in fruit, Nutrition. 2005;21(2):207-213. DOI: 10.1016/j.nut.2004.03.025.Dzhanfezova T., Barba-Espín G., Müller R., Joernsgaard B., Hegelund J. N., Madsen B., Larsen D. H., Vega M. V. M., Toldam-Andersen T. Anthocyanin profi le, antioxidant activity and total phenolic content of a strawberry (Fragaria × ananassa Duch.) genetic resource collection, Food Bioscience. 2020;36(1): 100620. DOI: 10.1016/j.fbio.2020.100620.Dzhanfezova T., Barba-Espín G., Müller R., Joernsgaard B., Hegelund J. N., Madsen B., Larsen D. H., Vega M. V. M., Toldam-Andersen T. Anthocyanin profi le, antioxidant activity and total phenolic content of a strawberry (Fragaria × ananassa Duch.) genetic resource collection, Food Bioscience. 2020;36(1): 100620. DOI: 10.1016/j.fbio.2020.100620.Da Silva F. L., Escribano-Bailón M. T., Pérez Alonso J. J., Rivas-Gonzalo J. C., Santos-Buelga C. Anthocyanin pigments in strawberry, LWT – Food Science and Technology. 2007;40(2):374-382. DOI: 10.1016/j.lwt.2005.09.018.Da Silva F. L., Escribano-Bailón M. T., Pérez Alonso J. J., Rivas-Gonzalo J. C., Santos-Buelga C. Anthocyanin pigments in strawberry, LWT – Food Science and Technology. 2007;40(2):374-382. DOI: 10.1016/j.lwt.2005.09.018.González-Domínguez R., Sayago A., Akhatou I., Fernández-Recamales Á. Multi-Chemical Profi ling of Strawberry as a Traceability Tool to Investigate the Effect of Cultivar and Cultivation Conditions, Foods. 2020;9(1):96. DOI: 10.3390/foods9010096.González-Domínguez R., Sayago A., Akhatou I., Fernández-Recamales Á. Multi-Chemical Profi ling of Strawberry as a Traceability Tool to Investigate the Effect of Cultivar and Cultivation Conditions, Foods. 2020;9(1):96. DOI: 10.3390/foods9010096.Егоров Е. А., Причко Т. Г., Дрофичева Н. В. и др. Критерии и особые органолептические и биохимические показатели яблок и земляники, характеризующих их производство в почвенно-климатических условиях Краснодарского края («Кубанское яблоко», «Кубанская земляника) : Методические рекомендации. Краснодар: ФГБНУ СКФНЦСВВ, 2021, 115 с.Егоров Е. А., Причко Т. Г., Дрофичева Н. В. и др. Критерии и особые органолептические и биохимические показатели яблок и земляники, характеризующих их производство в почвенно-климатических условиях Краснодарского края («Кубанское яблоко», «Кубанская земляника) : Методические рекомендации. Краснодар: ФГБНУ СКФНЦСВВ, 2021, 115 с.Попова А. Ю., Тутельян В. А., Никитюк Д. Б. О новых (2021) Нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации, Вопросы питания. 2021;90(4):6-19. DOI: 10.33029/0042-8833-2021-90-4-6-19.Попова А. Ю., Тутельян В. А., Никитюк Д. Б. О новых (2021) Нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации, Вопросы питания. 2021;90(4):6-19. DOI: 10.33029/0042-8833-2021-90-4-6-19.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.