Оглавление
Введение..................................................................................................................... 6
Глава 1. Обзор литературы. Интродукция амаранта как Щ источника биологически активных веществ и антиоксидантов ....................17
1.1. Происхождение, распространение, биологическая
ценность и практическое использование........................................................ 17
1.2. Характеристика растений рода Amaranthus L...................................... 20
1.2.1. Систематика семейства амарантовых
или щирицевых (Amaranthaceae)................................................................ 20
1.2.2. Морфо-биологические свойства.................................................... 23
1.2.3. Физиолого-биохимические характеристики
растений амарант......................................................................................... 25
1.2.3.1. Особенности фотосинтеза у растений С4-типа..................... 25
1.2.3.2. Азотный обмен амаранта........................................................ 29
1.2.3.3. Водообеспечение амаранта.................................................... 33
1.2.3.4.Экологическая пластичность и устойчивость амаранта......... 34
1.2.3.5.Продуктивность растения амарант............................................ 39
1.3. Беталаиновые пигменты растений рода Amaranthus............................ 44
1.3.1. Структура беталаинов..................................................................... 46
1.3.2. Биосинтез беталаиновых пигментов............................................. 49
1.3.3. Метаболические превращения бетацианинов.............................. 52
Глава 2. Экспериментальная часть......................................................................... 56
2.1. Объекты и методы исследования.............................................................. 56
2.1.1. Материал, использовавшийся в эксперименте............................ 56
2.1.2. Методика выращивания проросткой и растений......................... 56
2.2. Фотохимические методы исследования................................................ 58
2.2.1. Определение содержания хлорофиллов,
каротиноидов и амарантина........................................................................ 58
2.2.2. Выделение хлоропластов............................................................... 59
2.2.3. Определение фотовосстановительной активности хлоропластов...................... 60
2.2.4. Определение интенсивности фотосинтеза................................... 61
2.3. Регистрация спектров ЭПР..................................................................... 61
2.4. Биохимические методы исследования................................................... 61
2.5. Аналитические методы исследования................................................... 62
2.6. Определение антиокислительной активности (АОА) препаратов амарантина............................. 64
2.6.1. Определение антиокислительной активности амарантина в модельной водной системе на основе гемоглобина-перекиси водорода - люминола........................................... 64 2.6.2.
Определение антиоксидантных свойств амарантина в липидной гетерогенной системе......................................... 64
2.6.3. Определение антиоксидантной активности препаратов амарантина в водной модельной системе глицилтриптофан - рибофлавин................................................................. 65
2.7.Методы препаративного получение бетацианинов...........................................................................65
2.8. Люминесцентные исследования 67
2.9. Влияние величины pH и температуры на 'ф, спектры поглощения амарантина при 537 нм....................................................... 68
Глава 3. Физиология роста и развития различных видов амаранта в связи с биосинтезом амарантина в онтогенезе.................................... 69
3.1. Особенности ростовых процессов амаранта в онтогенезе..................... 69
3.2. Фотосинтез и рост у зеленого и краснолистных видов амаранта на
начальном этапе онтогенеза................................................................................. 71
3.3. Изучение транспорта электронов в хлоропластах у зелено- и
краснолистных форм амаранта............................................................................ 81
3.4. Фотосинтетическая продуктивность и содержание
амарантина в краснолистиых видах амаранта................................................... 84
3.5. Закономерности накопления амарантина
в листьях амаранта разного яруса....................................................................... 89
Глава 4. Экзогенные факторы, регулирующие
биосинтез амарантина в листьях амаранта.............................................................. 92
4.1. Возможность резервирования азота алкалоидами амарантина............. 92
4.1.1. Влияние минерального питания на
содержание амарантина................................................................................. 93
4.2. Световой контроль биосинтеза амарантина............................................ 96
4.2.1. Современные проблемны фотобиологии ультрафиолета............. 98
4.2.2. Роль пигментов в защитно-приспособительных реакциях растений при фотострессах......................................................... 102
4.3. Влияние интенсивности освещения и УФ-А света на биосинтез амарантина.................... 105
4.3.1. Особенности накопление амарантина в семядольных
листьях этиолированных и световых проростках амаранта..................... 105
4.3.2. Влияние УФ-А света на предпосевную обработку семян.......... 113
4.3.3. Стимулирующее действие УФ-А света на содержание
амарантина в проростках............................................................................. 118
4.3.4. Действие УФ-А-облучения, дополнительного к естественному свету различной интенсивности на
содержание амарантина и пластидных пигментов.................................... 124
4.3.5. Действие УФ - А света, дополнительного к естественному
освещению различной продолжительности на биосинтез пигментов в листьях разного возраста 128
4.3.6. Влияние УФ, белого света и цитокининовых фиторегуляторов на биосинтез амарантина и
фотосинтетических пигментов.................................................................... 135
Глава 5. Выделение, свойства и биологическая
активность амарантина............................................................................................. 146
5.1. Выделение и идентификация амарантина.............................................. 146
5.1.1. Способ получения натурального красно-фиолетового пищевого красителя...................146
5.1.2. Фракционирование и очистка амарантина................................... 146
5.1.3. Выделение форм амарантина........................................................ 147
5.2. Физико-химические свойства амарантина............................................ 154
5.3. Окислительно-восстановительные свойства амарантина........................ 160
5.3.1. Влияние амарантина на светозависимый сигнал ЭПР в
суспензии хлоропластов.............................................................................. 162
5.3.2. Влияние условий освещения хлоропластов на сигнал ЭПР
амарантина.................................................................................................. 170
5.3.3. Влияние амарантина на образование
трансмембранной разности pH................................................................... 174
5.3.4. Взаимодействие амарантина с
фотосенсибилизатором рибофлавином...................................................... 176
5.3.5. Влияние амарантина на фотовосстановительную
активность хлоропластов............................................................................ 178
5.3.6. Влияние амарантина на термолюминесценцию
листьев бобов................................................................................................ 179
5.4. Антиокислительная активность амарантина......................................... 182
5.5. Амарантин - участник системы защиты
от неспецифического окислительного стресса............................................... 195
5.5.1. Влияние УФ-А света на интенсивность процессов
ПОЛ и систему защиты от окислительной деструкции........................... 195
5.5.2. Влияние пониженных температур биосинтез амарантина................................................................................ 199
5.6. Биологическая активность амарантина...................................................... 200
Глава 6. Селекция амаранта на повышенное содержание амарантина.............. 224
6.1. Разработка нового направления в селекции с целью создания
сортов и гибридов овощных культур с повышенным содержанием биологически активных веществ и антиоксидантов.............................................................................................................................. 224
6.2. Содержание амарантина в листьях различных видообразцов амаранта..........................229
6.3. Содержание метаболитов шикиматного пути в листьях амаранта сорта Валентина........................ 232
6.4. Биологически активные вещества и химические
элементы листьев амаранта сорта Валентина................................................. 241
6.5. Амарант сорта Валентина-источник ценного сырья
для практического использования.................................................................... 250
6.5.1. Пищевая добавка Амвита................................................................. 252
6.5.2. Пищевой краситель Амфикра........................................................... 252
6.5.3. Технология получения пищевого красителя Амфикра.................. 255
6.5.4. Технология производства новых видов чая на основе сырья
амаранта сорта Валентина.............................................................................. 256
7. Заключение....................................................................................................... 262
8. Основные выводы............................................................................................. 265
9. Список литературы.......................................................................................... 268
10. Приложения..................................................................................................... 305