Строение семени подсолнечника: Где у семени подсолнечника находятся питательные вещества. Общее строение семян растения и необходимые условия для прорастания. Определение неорганических веществ в семени

Содержание

Россия напала на Украину!

Россия напала на Украину!

Мы, украинцы, надеемся, что вы уже знаете об этом. Ради ваших детей и какой-либо надежды на свет в конце этого ада –  пожалуйста, дочитайте наше письмо .

Всем нам, украинцам, россиянам и всему миру правительство России врало последние два месяца. Нам говорили, что войска на границе “проходят учения”, что “Россия никого не собирается захватывать”, “их уже отводят”, а мирное население Украины “просто смотрит пропаганду”. Мы очень хотели верить вам.

Но в ночь на 24-ое февраля Россия напала на Украину, и все самые худшие предсказания  стали нашей реальностью .

Киев, ул. Кошица 7а. 25.02.2022

 Это не 1941, это сегодня. Это сейчас. 
Больше 5 000 русских солдат убито в не своей и никому не нужной войне
Более 300 мирных украинских жителей погибли
Более 2 000 мирных людей ранено

Под Киевом горит нефтебаза – утро 27 февраля, 2022.

Нам искренне больно от ваших постов в соцсетях о том, что это “все сняли заранее” и “нарисовали”, но мы, к сожалению, вас понимаем.

Неделю назад никто из нас не поверил бы, что такое может произойти в 2022.

Метро Киева, Украина — с 25 февраля по сей день

Мы вряд ли найдем хоть одного человека на Земле, которому станет от нее лучше. Три тысячи ваших солдат, чьих-то детей, уже погибли за эти три дня. Мы не хотим этих смертей, но не можем не оборонять свою страну.

И мы все еще хотим верить, что вам так же жутко от этого безумия, которое остановило всю нашу жизнь.

Нам очень нужен ваш голос и смелость, потому что сейчас эту войну можете остановить только вы. Это страшно, но единственное, что будет иметь значение после – кто остался человеком.

ул. Лобановского 6а, Киев, Украина. 26.02.2022

Это дом в центре Киева, а не фото 11-го сентября. Еще неделю назад здесь была кофейня, отделение почты и курсы английского, и люди в этом доме жили свою обычную жизнь, как живете ее вы.

P.S. К сожалению, это не “фотошоп от Пентагона”, как вам говорят. И да, в этих квартирах находились люди.

«Это не война, а только спец. операция.»

Это война.

Война – это вооруженный конфликт, цель которого – навязать свою волю: свергнуть правительство, заставить никогда не вступить в НАТО, отобрать часть территории, и другие. Обо всем этом открыто заявляет Владимир Путин в каждом своем обращении.

«Россия хочет только защитить ЛНР и ДНР.»

Это не так.

Все это время идет обстрел городов во всех областях Украины, вторые сутки украинские военные борются за Киев.

На карте Украины вы легко увидите, что Львов, Ивано-Франковск или Луцк – это больше 1,000 км от ЛНР и ДНР. Это другой конец страны. 25 февраля, 2022 – места попадания ракет

25 февраля, 2022 – места попадания ракет «Мирных жителей это не коснется.»

Уже коснулось.

Касается каждого из нас, каждую секунду. С ночи четверга никто из украинцев не может спать, потому что вокруг сирены и взрывы. Тысячи семей должны были бросить свои родные города.
Снаряды попадают в наши жилые дома.

Больше 1,200 мирных людей ранены или погибли. Среди них много детей.
Под обстрелы уже попадали в детские садики и больницы.
Мы вынуждены ночевать на станциях метро, боясь обвалов наших домов.
Наши жены рожают здесь детей. Наши питомцы пугаются взрывов.

«У российских войск нет потерь.»

Ваши соотечественники гибнут тысячами.

Нет более мотивированной армии чем та, что сражается за свою землю.
Мы на своей земле, и мы даем жесткий отпор каждому, кто приходит к нам с оружием.

«В Украине – геноцид русскоязычного народа, а Россия его спасает.»

Большинство из тех, кто сейчас пишет вам это письмо, всю жизнь говорят на русском, живя в Украине.

Говорят в семье, с друзьями и на работе. Нас никогда и никак не притесняли.

Единственное, из-за чего мы хотим перестать говорить на русском сейчас – это то, что на русском лжецы в вашем правительстве приказали разрушить и захватить нашу любимую страну.

«Украина во власти нацистов и их нужно уничтожить.»

Сейчас у власти президент, за которого проголосовало три четверти населения Украины на свободных выборах в 2019 году. Как у любой власти, у нас есть оппозиция. Но мы не избавляемся от неугодных, убивая их или пришивая им уголовные дела.

У нас нет места диктатуре, и мы показали это всему миру в 2013 году. Мы не боимся говорить вслух, и нам точно не нужна ваша помощь в этом вопросе.

Украинские семьи потеряли больше 1,377,000 родных, борясь с нацизмом во время Второй мировой. Мы никогда не выберем нацизм, фашизм или национализм, как наш путь. И нам не верится, что вы сами можете всерьез так думать.

«Украинцы это заслужили.»

Мы у себя дома, на своей земле.

Украина никогда за всю историю не нападала на Россию и не хотела вам зла. Ваши войска напали на наши мирные города. Если вы действительно считаете, что для этого есть оправдание – нам жаль.

Мы не хотим ни минуты этой войны и ни одной бессмысленной смерти. Но мы не отдадим вам наш дом и не простим молчания, с которым вы смотрите на этот ночной кошмар.

Искренне ваш, Народ Украины

СТРОЕНИЕ СЕМЯН

ДВУДОЛЬНЫЕ И ОДНОДОЛЬНЫЕ РАСТЕНИЯ

  1. Какую функцию выполняют семена для растения и для природы?
  2. Какую роль играет в жизни растений зрелость семян?
  3. Как образуются семена? Как из семян образуются органы растений?
  4. Почему семена могут прорасти и без почвы, при наличии всех необходимых для этого условий?
  5. По каким признакам семена однодольных растений отличаются от семян двудольных и из чего они состоят?

Семена являются самой необходимой частью растений, живот­ных и людей. Семена пшеницы, кукурузы, ячменя и подобных им растений называются зёрнами. Зерно является основным продук­том питания человека — из него получают хлеб. А из семян подсолнечника, хлопка выжимают масло. Зёрна риса, гороха, фасоли тоже считаются необходымими продуктами.

Семена растений также являются основными составляющими  питания для птиц, насекомых и других живых существ, от кото­рых зависит распространение растений и богатство природы.

Каково значение семян для растений?

Жизнь растений начи­нается с семян. А жизнь де­ревьев и кустарников связа­на ещё и с побегами. Жизнь большинства трав начина­ется с прорастания семян и завершается их созревани­ем.

Почему жизнь возрож­дается с прорастания се­мян и почек?

В семенах и почках заложена основа для прорастания и созре­вания растения на будущий год. Иначе говоря, в семенах и почках имеются зачатки (зародыши) всех органов растений (корня, сте­бля, листьев, цветов). Потому что семена и почки содержат клет­ки, готовые к росту и делению. Кроме этого, в них собраны все вещества, необходимые для роста клеток, и во время бурного роста и развития в летнее время растение создаёт условия для продолже­ния жизни на следующий год, когда из одного семени или почки прорастёт новое растение или побег. С семенами ничего не случит­ся, даже если засохнут листья или стебли. Способность к прорас­танию у семян сохраняется на несколько лет. Например, семена пшеницы не теряют способность прорасти в течение 10 лет. Благо­даря семенам жизнь растений может продолжаться из года в год. Семена, как правило, состоят из зародыша и запасающей ткани.

Откуда появляются семена?

Если вспомнить строение цветка, его нижнюю часть мы назва.

Большинство семян растений находится внутри сочных плодов (вспомним яблоко, урюк, вишню, алычу, дыню, арбуз и т.д.). Се­мена некоторых растений покрыты снаружи плотной сухой косточ­кой. Например, грецкий орех, фисташка, миндаль и т.д. Плоды защищают семена растений от вредного воздействия холода, зноя, ударов. Таким путём обеспечивается защита самой важной части растения — семени. У растений всегда имеются приспособления для защиты от неблагоприятных условий окружающей среды.

Большинство растений цветут, плодоносят, у них зреют семе­на. Из семян появляются новые растения. От строения семени, его внутреннего состояния и способности развиваться зависит то, ка­кое растение из него прорастёт. Если семя было зрелое, достаточное по размеру, хранилось в хороших условиях, то из него вырастет крепкое растение. Если в семени не было достаточного количества запасов или зародыш не был достаточно зрелым, это семя вряд ли прорастёт. Кстати говоря, если в местах сенокоса убрать траву до созревания семян, то на следующий год трава на этом месте вы­растет редкая, и с каждым годом её количество будет уменьшать­ся. Поэтому места сенокоса необходимо оставлять на 1-2 года без укоса травы. Иначе это может привести к нарушению природного равновесия и к нежелательным последствиям.

Обратимся к строению семян. Внешние формы семян растений самые разнообразные. Однако в строении у всех есть общие харак­теристики. Так, у всех семян имеются кожура, зародыш и запас питательных веществ. В качестве примера рассмотрим семена фа­соли.

Форма семени фасоли напоминает форму почек, снаружи семя покрыто ко­журой, которая защищает его от пересыхания и дру­гих неблагоприятных усло­вий. Своей вогнутой формой внутренней стороны и вы­пуклостью снаружи семена фасоли похожи на почки человека. Посередине вну­тренней стороны имеется отметина — рубчик. Это след от семяножки. Через расположенное рядом отверстие к семени поступает вода. Семя содержит в себе корешок, стебелёк, почечку — составляющие, которые называют­ся зародышем.

Представленный в единственном экземпляре, заро­дыш располагается между двумя семядолями. Семядоли содержат запас питательных веществ. Большинство семян растений состоит из двух долей. Семена фасоли, гороха, чечевицы, урюка, дыни, ар­буза, тыквы и других цветковых растений состоят из двух долей, поэтому называются двудольными семенами. В семенах других растений (пщеницы, кукурузы и др.) имеется только одна доля. Такие растения называются однодольными.

Запас питательных веществ накапливается в особых клетках (рис. 45), которые называются эндоспермом. Эндосперм — пита­тельная ткань в семени растения, которая обеспечивает питатель­ными веществами развивающийся зародыш. Эндосперм бывает и у некоторых двудольных. Например, у помидора, баклажана, сирени и др. А у гороха, подсолнуха эндо­сперм отсутствует/

Строение семян однодольных рас­тений.

Семена зерновых культур отли­чаются от других. Они снаружи по­крыты кожурой.

Бугристое место нижней части семени занято зародышем. Он со­стоит из корешка, стебелька и почечки. Между зародышем и эндоспермом располагается тонкая перегородка, которая назы­вается семядолей, или семенной кожурой. Все растения, семена которых имеют строение с одной семядолей, называются одно­дольными.

 По какой причине из семян растений вырастают идентичные

Во время прорастания семени запасающая ткань в эндоспер­ме проникает к зародышу через перегородку, или семядолю. Если влажность и температура воздуха благоприятствуют развитию се­мени, то из корешка начинает вырастать корень, из стебелька — стебель, из почечки — листок. Таким образом, органы растения формируются заранее, в зародыше семени, если семя обеспечено питательными веществами. Благодаря этому процессу из семени растения вырастает такое же растение.

Рассмотрим строение семени ещё одного представителя однодоль­ных растений лука. Сна­ружи семя лука покрыто плотной кожурой. Внутри содержатся эндо­сперм и зародыш. Зародыш лука сравнительно большой по размеру, изогнут дугой, и к нему прилегает семенная кожура, или семядоля.

Таким образом, в зависимости от количества семядолей в зароды­ше и по другим признакам, растения делятся на двудольные и однодоль­ные. У двудольных запасающая ткань располагается в зародыше или в семядоле, а у однодольных запасающая ткань накапливается в эндосперме

Комментарии

Строение цветка подсолнечника

Ботаническая характеристика подсолнечника

Подсолнечник относится к семейству сложноцветных (Compositae) рода Helianthus, который включает несколько десятков видов. В сельскохозяйственном производстве распространен Helianthus annus L.— однолетний подсолнечник. Другие виды — одно- и многолетние дикие и декоративные формы.

Корневая система подсолнечника

Корневая система подсолнечника очень разветвленная. Благодаря ей он использует воду и питательные вещества из большого объема почвы. Стержневой (главный) корень растет вертикально и проникает в почву на глубину 2-3 м. От него отходят достаточно прочные и очень разветвленные боковые корни, которые в зависимости от состояния увлажненности почвы и распределения питательных веществ образуют 2-3 яруса. Кроме стержневого корня и его разветвлений, подсолнечник образует стеблевые корешки, которые отрастают от подсемядольного колена во влажном слое почвы. Стеблевые корни очень разветвляются и активно впитывают воду и питательные вещества.

Стебель подсолнечника

Стебель культурных форм неразветвленный, округлый или ребристый, покрытый жесткими волосками. Середина его наполнена губчатой тканью. Во время созревания верхняя часть его вместе с корзиной наклоняется. Большинство сортов достаточно высокорослые — высота их в степных районах 130-160 см, в лесостепных 140-180 см и более.

Листья подсолнечника

Листья овально-сердцевидной формы с заостренной верхушкой и зубчатыми (пильчатыми или рубчатыми) краями; нижние двух-, трехсупротивные, выше по стеблю — очередные. Листовые пластинки меняются по размеру не только от сорта и условий выращивания, но и от места их расположения на стебле. Больше всего листья средних ярусов. Все они покрыты короткими жесткими волосками. Черешки длинные, равны или превышают по длине листовую пластинку. В некоторых форм подсолнечника (типа фуксинок) черенки, края листьев имеют фиолетовую окраску различной интенсивности (антоциан), что является важным сортовым признаком. Количество листьев очень меняется. Обычно сорта при нормальных условиях роста и развития имеют 28-34 листья.

Соцветие подсолнечника

Соцветие — многоцветковая круглая корзина. Внешняя поверхность спелой корзины имеет преимущественно выпуклую, реже плоскую или вогнутую форму. По краям ее в несколько рядов расположены листья обертки, которые перед цветением прочно прилегают друг к другу, а соцветия имеет форму луковицы. В некоторых форм подсолнечника листья обертки короткие, из-за чего перед цветением соцветия имеет открытый диск, однако это не сортовой признак. При благоприятных условиях спелая корзина достигает в диаметре 18-22 и более сантиметров.

В корзине образуются цветки двух типов: крайние — язычковые, средние — трубчатые. Язычковые цветки бесплодны, реже однополые, женские с достаточно большим желтым или оранжево-желтым, иногда палевым венчиком, который представляет собой один большой лепесток.

Форма корзинок подсолнечника

Трубчатые цветки (их в корзине 800-1500) имеют зубчатые прицветники, пятизубчатый венчик, лепестки которого срослись в трубочку. Венчик большинства сортов желтый, а у сортов типа фуксинки — темно-фиолетовый. В цветке находится пять тычинок, которые срослись пыльниками, образуют трубочку, внутрь которой высыпается пыльца при созревании. Пестик имеет одногнездную завязь, столбик и двухлопастное рыльце. Пыльца липкая, желтого цвета, с характерными шипами на поверхности. Подсолнечник имеет протерандрический тип цветения. Сначала созревает пыльца, а позже — рыльце. Корзина цветет 7-10 дней.

Плод подсолнечника

Плод подсолнечника — семянка с кожистым околоплодником (лузга), в которой содержится ядро. От соотношения ядра и лузги (по массе) зависит ценность сорта. Наиболее распространенные высокомасличные сорта подсолнечника, которые имеют лузжистость 18-23%.

По форме и размеру семянки подсолнечника бывают двух основных типов: масличные — удлиненной или округло-удлиненной формы, лузальные — основном удлиненной формы. Промежуточное место между этими типами семянок подсолнечника занимает межеумок.

Окраска семянок подсолнечника белая, серая или черная с разным количеством полосок белого или серого и темно-серого (грифельного) цвета. Масса 1000 семянок варьирует в пределах 40-120 г в зависимости от условий выращивания.

Разрез корзинки подсолнечника Тип семянок подсолнечника

Важной особенностью сортов подсолнечника является наличие в околоплоднике семянок тонкого слоя клеток, которые содержат около 70% углерода и поэтому окрашенные в черный цвет. Этот слой клеток, расположенный под эпидермисом близко к поверхности семянок, называется панцирный, или фитомелановый. Он предотвращает повреждение семянок личинками подсолнечниковой моли.

Подсолнечник

Подсолнечник описание

Описание посевного подсолничника — однолетнее растение с прямостоячим, грубым, покрытым жесткими волосками стеблем высотой от 0,6 до 2,5 м и мощной стержневой корневой системой, проникающей в почву на глубину до 2-3 м. Листья у подсолнечника простые, черешковые, без прилистников, шершавые, покрыты короткими жесткими волосками. Устьица в эпидермисе листа расположены беспорядочно, их щели направлены в разные стороны. На нижней стороне листа их в 1,5—2 раза больше, чем на верхней. Расположение на стебле первых настоящих листьев (две пары) – супротивное, остальных — спиральное. Число листьев даже в пределах одного сорта непостоянно. Это зависит от многих факторов, в том числе и от особенностей агротехники. Например, у сорта ВНИИМК 8931 улучшенный при раннем посеве растения имели 28 листьев, при позднем — 31 лист.

Среднее число листьев в разных условиях составляет у среднеспелых сортов 28—32, раннеспелых и скороспелых — 24—28. Общая листовая поверхность одного растения (при густоте 40 тыс/га), как правило, составляет: в условиях Кубани- 5-10 тыс. см2, Украины – 3-7 тыс., Поволжья – 3-6 тыс. см2.

Соцветие подсолнечника – многоцветковая корзинка, состоящая из крупного цветоложа, в котором располагаются цветки; 1 – трубчатые цветки; 2 – язычковые цветки; 3 —листочки обертки

Рис. Строение корзинки подсолнечника:

Язычковые цветки бесполые, состоят из крупного ярко-желтого венчика и нижней завязи. Трубчатые цветки имеют чашечку, венчик пятерного типа, сростнолепестной, желтой окраски, пять тычинок, один пестик с нижней одногнездной завязью и двулопастным рыльцем (рис. 2).

Плод подсолнечника – семянка. Состоит из плодовой оболочки (окололлодника, лузги) и собственно семени (ядра). В плодовой оболочке заключен фитомелановый (панцирный) слой, защищающий семянку от повреждения гусеницами подсолнечниковой огневки (моли). Эта особенность была использована в селекции подсолнечника при создании панцирных сортов, что разрешило острейшую проблему защиты культуры от опаснейшего вредителя – подсолнечниковой моли.

Семя подсолнечника (ядро) представляет собой покрытый тонкой семенной оболочкой зародыш, состоящий из двух семядолей и находящихся между ними почечки, гипокотиля и зародышевого корешка. Корешок зародыша расположен в узком конце семени. Основные запасы питательных веществ (масло, белок) сосредоточены в семядолях.

Подсолнечник имеет стержневую корневую систему. Главный корень образуется из зародышевого корешка семени и интенсивно растет в вертикальном направлении вниз.

На главном корне образуются боковые корни, которые вначале растут горизонтально, а затем вертикально вниз. Боковые корни, как и главный, покрываются густой сетью более мелких корешков, пронизывающих большой объем почвы. Большое количество корней, разветвляясь, сосредоточивается в верхнем слое почвы. При пересыхании этого слоя они малоактивны, частично отмирают, а при выпадении дождей возобновляют рост, образуют новую сеть мелких белых корешков, которые активно функционируют.

Рис. Цветки подсолнечника:

Эти корни играют важную роль в жизни подсолнечника, особенно если учесть, что даже при сравнительно небольших осадках влага, скатываясь с листьев по стеблю, существенно увлажняет слой почвы вблизи растения.

К фазе образования корзинки корни подсолнечника проникают на глубину до 1,5 м, к фазе цветения – до 2 м. Затем их рост замедляется, но не приостанавливается до конца вегетации. В опытах 3. Б. Борисоника (1985) в условиях Днепропетровской области при образовании у подсолнечника корзинки, когда высота растений достигала 50-65 см, корни углублялись до 1,4-1,6 м, в период цветения соответственно до 1,4-1,6 и 1,8-2 м. К концу вегетации корни достигали глубины 2,2-2,4 м.

Описание корневой системы подсолнечника – характер распространения корневой системы в глубину зависит от многих факторов, но особенно от увлажненности почвы. В сухие годы по сравнению с влажными в пахотном слое корней образуется меньше, во влажные годы – больше по отношению к их общей массе (табл. 3).

Глубина проникновения, скорость и характер распределения корней подсолнечника обусловливаются распределением влаги и питательных веществ в почве. Так, на каштановых почвах Саратовского Заволжья при отсутствии доступной влаги ниже 60 см корни проникали только на эту глубину, при обеспеченности влагой более глубоких слоев – до 1,5-2 м. В засушливые годы радиус распространения боковых корней в пахотном слое уменьшается, во влажные – увеличивается. Распространение корней в стороны от главного корня зависит также от расположения встречных корней соседних растений, густоты стояния и формы площади питания, глубины и ширины междурядных культиваций.

Обладая мощной, хорошо развитой и активной корневой системой, подсолнечник использует влагу и питательные вещества из большого объема почвы, что недоступно многим другим культурным растениям.

Подсолнух, описание, строение, сорта, почва, посадка и выращивание

Подсолнух, описание, строение, сорта, почва, посадка и выращивание.

Подсолнух – одна и самых важных сельскохозяйственных культур в нашей стране. В первую очередь, это источник растительного масла с высоким содержанием полезных микро и макроэлементов, во вторую – основа для натуральных кормов, исключающих наличие нитратов и пестицидов.

Подсолнух (подсолнечник) – сельскохозяйственное растение, его польза:

Подсолнечник (подсолнух) – однолетнее растение, относящееся к масличным, принадлежащее роду Helianthus и семейству Астровых. В природе его насчитывается около 50 видов, но самые распространенные – это культурный и дикорастущий.

Подсолнух – одна и самых важных сельскохозяйственных культур в нашей стране. В первую очередь, это источник растительного масла с высоким содержанием полезных микро и макроэлементов, во вторую – основа для натуральных кормов, исключающих наличие нитратов и пестицидов. Однако любимо это растение еще и за одно из популярных лакомств – семена, которые обжаривают и с удовольствием едят все от мала до велика.

Родиной подсолнуха считаются южные территории Северной Америки, где его полезные свойства были оценены еще аборигенами, за что он получил статус священного растения под названием « солнечный цветок». В Европу первые семена подсолнечника были привезены испанскими конкистадорами в 1510 г. и посеяны в ботаническом саду г. Мадрида, что придало растению статус декоративного.

В Россию подсолнух попал уже из Голландии при Петре I, но культурный статус его не изменился – он по-прежнему оставался красивым цветком, украшающим огороды и сады. Только в 1829 г. один из крепостных крестьян графа Шереметьева – Даниил Семенович Бокарев придумал способ получения из семян «цветка» растительного масла, которое было пригодно в пищу. Сначала жидкий золотистый продукт извлекался при помощи примитивного пресса, но уже через 4 года был построен первый в Российской империи маслобойный завод, а еще через год продукт стал импортироваться за границу.

Сначала подсолнечное масло было воспринято как вкусный продукт питания, а его пользу для здоровья миру открыли химические исследования, проведенные с развитием химической отрасли. Так, было установлено, что подсолнечное масло богато:

– линолевой, олеиновой и другими кислотами;

– витаминами А, D, Е и прочими элементами.

Его стали широко применять не только в пищевой промышленности, но и для получения мыла, создания лакокрасочной продукции. Отходы, получаемые после извлечения масла (жмых), перерабатывались, что позволило получить высококачественные корма для животных с содержанием белка (протеинов) в пределах 32-37%. В качестве корма также стали применяться заквашенные молодые побеги подсолнуха (силос), которые убираются перед началом цветения растения (бутонизацию).

Распространение подсолнечника как сельскохозяйственной культуры началось семимильными шагами в XIX веке и уже через несколько лет его целенаправленно выращивали на полях современной Украины и территории Саратовской губернии, поэтому именно Россия считается второй родиной этого растения. Привыкший к степным засухам и ветрам, подсолнечник замечательно освоился на мягком климате и плодородных землях средней полосы России. Сегодня, кроме этих территорий, наибольшие плантации культуры находятся в Румынии, Болгарии, странах Латинской Америки (Уругвай, Аргентина), Соединенных Штатах Америки, а также странах бывшего Советского Союза: Грузии, Украине, Молдавии, Казахстане.

Многолетние изучение строения и свойств подсолнуха позволило создать сорта с высокими показателями масличности – более 50%, устойчивые к весьма засушливым природным условиям и болезням. Один из них – сорт Первенец, созданный учеными Краснодарского Института масличных культур, в котором содержание олеиновой кислоты составляет 70-75%, а урожайность культуры находится в пределах 3-3,5 тонн семян с одного гектара. Однако, для получения таких показателей только хороших семян для посева недостаточно, должны присутствовать соответствующие условия по:

– борьбе с сорняками;

– своевременных уходе и уборке.

Именно поэтому наряду с выведением новых сортов в сельском хозяйстве уделяется большое внимание интенсивным технологиям возделывания этой культуры.

Строение цветка подсолнечника

ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИИ ПОДСОЛНЕЧНИКА

Подсолнечник относится к обширному полиморфному роду Не-lianthus семейства астровые — Asteraceae (по старой систематике — сложноцветные — Compositae).

Подсолнечник посевной — однолетнее растение с прямостоячим, грубым, покрытым жесткими волосками стеблем высотой от 0,6 до

2,5 м и мощной стержневой корневой системой, проникающей в почву на глубину до 2—3 м.

Листья у подсолнечника простые, черешковые, без прилистников, шершавые, покрыты короткими жесткими волосками. Устьица в эпидермисе листа расположены беспорядочно, их щели направлены в разные стороны. На нижней стороне листа их в 1,5—2 раза больше, чем на верхней. Расположение на стебле первых настоящих листьев (две пары) — супротивное, остальных — спиральное. Число листьев даже в пределах одного сорта непостоянно. Это зависит от многих факторов, в том числе и от особенностей агротехники. Например, у сорта ВНИИМК 8931 улучшенный при раннем посеве растения имели 28 листьев, при позднем —31 лист. Среднее число листьев в разных условиях составляет у среднеспелых сортов 28—32, раннеспелых и скороспелых — 24—28. Общая листовая поверхность одного растения (при густоте 40 тыс/га), как правило, составляет: в условиях Кубани – 5—10 тыс. см2, Украины – 3—7 тыс., Поволжья — 3-6 тыс. см2.

Соцветие подсолнечника — многоцветковая корзинка (рис. 1), состоящая из крупного цветоложа, в котором располагаются цветки;

Рис. 1. Строение корзинки подсолнечника:
1 — трубчатые цветки; 2 — язычковые цветки; 3 — листочки обертки

Рис. 2. Цветки подсолнечника:
1 — трубчатый обоеполый цветок; 2 — пестик с пыльниками; 3 — пестик с двулопастным рыльцем; 4 — пыльники; 5 — язычковый бесполый цветок

Плод подсолнечника — семянка. Состоит из плодовой оболочки (околоплодника, лузги) и собственно семени (ядра). В плодовой оболочке заключен фитомелановый (панцирный) слой, защищающий семянку от повреждения гусеницами подсолнечниковой огневки (моли). Эта особенность была использована в селекции подсолнечника при создании панцирных сортов, что разрешило острейшую проблему защиты культуры от опаснейшего вредителя — подсолнечниковой моли.

Семя подсолнечника (ядро) представляет собой покрытый тонкой семенной оболочкой зародыш, состоящий из двух семядолей и находящихся между ними почечки, гипокотиля и зародышевого корешка. Корешок зародыша расположен в узком конце семени. Основные запасы питательных веществ (масло, белок) сосредоточены в семядолях.

Подсолнечник имеет стержневую корневую систему. Главный корень образуется из зародышевого корешка семени и интенсивно растет в вертикальном направлении вниз.

На главном корне образуются боковые корни, которые вначале растут горизонтально, а затем вертикально вниз. Боковые корни, как и главный, покрываются густой сетью более мелких корешков, пронизывающих большой объем почвы. Большое количество корней, разветвляясь, сосредоточивается в верхнем слое почвы. При пересыхании этого слоя они малоактивны, частично отмирают, а при выпадении дождей возобновляют рост, образуют новую сеть мелких белых ко-решков, которые активно функционируют. Эти корни играют важную роль в жизни подсолнечника, особенно если учесть, что даже при сравнительно небольших осадках влага, скатываясь с листьев по стеблю, существенно увлажняет слой почвы вблизи растения.

К фазе образования корзинки корни подсолнечника проникают на глубину до 1,5 м, к фазе цветения — до 2 м. Затем их рост замедляется, но не приостанавливается до конца вегетации. В опытах 3. Б. Борисоника (1985) в условиях Днепропетровской области при образовании у подсолнечника корзинки, когда высота растений достигала 50—65 см, корни углублялись до 1,4—1,6 м, в период цветения соответственно до 1,4—1,6 и 1,8—2 м. К концу вегетации корни достигали глубины 2,2—2,4 м.

Характер распространения корневой системы в глубину зависит от многих факторов, но особенно от увлажненности почвы. В сухие годы по сравнению с влажными в пахотном слое корней образуется меньше, во влажные годы — больше по отношению к их общей массе (табл. 3).

1. Распределение корневой системы подсолнечника в почве, % общей массы (по А. Я. Максимовой, Б. А. Чижову)

Подсолнечник однолетний (Helianthus annuus)

Син.: подсолнечник масличный, трава солнца, подсолнух, перуанский цветок солнца.

Однолетнее травянистое растение с ребристым высоким стеблем, крупными листьями и солнечными цветками. Подсолнечник однолетний обладает диуретическим, вяжущим, противовоспалительным, отхаркивающим свойствами.

Оглавление

Формула цветка

В медицине

Традиционно подсолнух считается ценным растением в кулинарии, однако уникальный состав и целебные свойства подсолнечника позволяют использовать его корневище и наземную часть в оздоровительных целях. Подсолнух не является фармакопейным растением России, но корень растения входит во многие биологически активные добавки, вегетативная часть и семена подсолнуха широко применяются в народной медицине.

Корень подсолнечника (Radices Helianthi annui) используется при заболеваниях, связанных с отложением солей в суставах и позвоночнике (остеохондроз, артрит, полиартрит и др.) Настой измельченного корня растения показан также при мочекаменной и желчекаменной болезнях. Активные вещества сырья подсолнечника способствуют растворению многих солей и регулируют солевой обмен в организме.

Противопоказания и побочные действия

Прием препаратов подсолнечника в терапевтических дозировках не вызывает побочных явлений. Однако, семечки растения будут нежелательными для частого употребления лицам с язвенной болезнью и гастритом. Высококалорийные семена подсолнечника, о пользе которых много известно, все же не рекомендованы диетологами людям, страдающим избыточным весом. Препараты на основе подсолнечника, польза и вред которых рассмотрены выше, будут противопоказаны женщинам в период беременности и лактации, а также в случае индивидуальной непереносимости.

В косметологии

Подсолнечник однолетний применяется в различных косметических средствах по уходу за кожей лица и тела (кремах, лосьонах, гелях). Шампуни с экстрактом подсолнуха по уходу за волосами способствуют оздоровлению прядей, убирая рассеченность кончиков, стимулируют рост волос.

Антраль Микросеребро – косметический препарат в виде крема, либо лосьона, созданный на основе нано-частиц серебра. Витамин Е (токоферола ацетат) и масла семян подсолнечника, энотеры, кокоса и эхиума, жожоба, входящие в состав этого средства, питают и увлажняют кожу, придают ей больше эластичности, защищают от вредного воздействия патогенных организмов, устраняют воспаления. Антраль Микросеребро используют для ухода за сухой и чувствительной кожей у взрослых и детей.

В гомеопатии

Гелиантус (Helianthus) – гомеопатический препарат, показаниями которого к применению являются заболевания печени, селезенки, катар верхних дыхательных путей, ревматические боли, желудочные патологии, геморрой, терапия раневых поверхностей, дерматозы.

В др. областях

Подсолнух широко применяется в кулинарии. Из растения получают растительное масло, семечки, готовят из жмыха подсолнечника халву.

На Северном Кавказе, Украине, в ряде областей черноземной зоны, Сибири, Нижнего Поволжья и Казахстана подсолнух – важная медоносная культура.

Отходы производства масла (жмых подсолнечника и шрот) используются в качестве высокобелкового корма для скота. Богатая белками зеленая часть высокорослых сортов идет на сенаж и силос. Подсолнух – хорошее калийное удобрение для сельскохозяйственных культур. Зимой растение высевают для задержки на полях снега.

Стебли подсолнечника – хорошее сырье для получения клетчатки и бумаги. Нередко растения служат топливом в безлесных регионах. Лузгу подсолнуха используют для производства биотоплива в виде топливных брикетов. Поташ, получаемый из золы от сжигания стеблей, применяют в мыловарении, при крашении, производстве тугоплавкого, хрустального стекла.

Немногим известно, что подсолнечник считается каучуконосным растением. Селекционеры создали сорта, которые позволяют получать латекс из стеблей. Резина на основе данного растения отличается гипоаллергенностью.

Классификация

Подсолнечник однолетний, или Подсолнечник масличный (лат. Helianthus annuus) является видом травянистых растений, относится к роду Подсолнечник семейства Сложноцветных (лат. Compositae). Подсолнечник однолетний — наиболее популярный и распространенный вид подсолнуха из 110 известных видов.

Ботаническое описание

Подсолнечник маслянистый – однолетнее растение с прямостоячим, ребристым, жесткошершавым стеблем с пазушными боковыми ветками, достигающим в высоту 80-250 см. Корневая система стержневая, корни проникают в почву на глубину до 3 м в поисках влаги. Крупные, сердцевидной или яйцевидной формы листья с заостренной верхушкой расположены поочередно, по краю городчато-зубчатые.

Светло-желтые, до золотистого окраса цветки собраны в крупную, до 50 см в диаметре корзинку-соцветие, которая имеет способность поворачиваться к солнцу (поворачивают соцветие за солнцем только молодые растения). Венчик гелиантуса пятичленный, лепестки различают язычковые, оранжево-желтого оттенка и внутренние – трубчатые, многочисленные (до 3000 штук), буро-желтого окраса. Пять тычинок имеют свободные нити, сросшиеся пыльники. Цветение подсолнуха начинается в разгаре лета, в июле и продолжается примерно месяц. Формула цветка подсолнечника однолетнего – *Л(5)Т(5)П1.

В конце августа или в начале сентября образуются плоды – продолговатые яйцевидные семянки черного, серого окраса или белого с полосками. Семянки состоят из околоплодника (лузги или кожуры) и ядра (белого семени), которое покрыто семенной оболочкой. Растение размножается с помощью ветра, насекомых.

Подсолнечник масличный предпочитает нейтральную питательную, легкую почву и хорошее освещение. Растение теплолюбиво, боится заморозков. Семена высевают в середине апреля или в мае. После появления ростков подсолнечник переходит в стадию цветения примерно через 75-80 дней.

Широкое распространение получили декоративные сорта подсолнечника однолетнего. Популярны пестролистная декоративная форма (На. f. folia variegatis) с пестрыми листьями, калифорнийская (H.a.f. califomucus), отличающаяся золотисто-желтыми соцветиями из язычковых цветков, круглая вздутая (H.a.f. globosus fistulosus) с махровыми, шаровидными соцветиями, круглая многоцветковая (H.a.f. globosus multiflorus) с многочисленными, расположенными по всему стеблю соцветиями.

Распространение

Родиной подсолнечника однолетнего считается Мексика и Перу. Растение широко распространено в регионах с умеренным, теплым климатом. Произрастая в благоприятных условиях, растение дает хороший урожай, отличается мощным стеблем и корневищем. В качестве полевой культуры подсолнух выращивают в южной части России, севернее – в качестве силосной культуры.

Заготовка сырья

Краевые цветки, зрелые семена, листья, стебель, корневище подсолнечника служат лекарственным сырьем. Ярко-желтые язычковые цветки собирают в начале цветения, обрывая их, чтобы не повредить корзинки. Сушат в хорошо проветриваемом помещении, избегая прямых солнечных лучей. Так сохраняется естественная окраска лепестков соцветий после сушки.

Зеленого цвета здоровые листья заготавливают летом. Листовые пластины срывают без черешков, сушат в сушилках при температуре не более 50°С или в тени на воздухе. Высушенные правильно листья будут иметь шероховатую поверхность, темно-зеленый цвет и резко выделяющиеся опушенные жилки.

В конце сентября заготавливают корни подсолнуха. Их очищают от почвы и сушат в сушилке при температуре 40-50°С. Высушенные цветки, листья и корни сохраняют в матерчатых или бумажных мешках до 2-х лет.

Химический состав

В листьях и цветках подсолнечника обнаружены флавоноид кверцимеритрин, стерины (гликозид ситостеролин), кумариновый гликозид скополин, до 0,6% каучука, холин, сапонины, каротиноиды (криптоксантин, β-каротин, тараксантин), антоцианы, фенолкарбоновые кислоты (хлорогеновая, кофейная, неохлорогеновая). В семенах содержится жирное масло (до 50—52 %), белки (до 20 %), углеводы (до 23 %), каротиноиды, стерины, фосфолипиды, витамины PP и E, полиненасыщенные жирные кислоты (особенно линолевая), лецитин, дубильные вещества.

Фармакологические свойства

Изучено фармакологическое воздействие жирных масел растения, которые регулируют обмен холестерина в человеческом организме, уменьшают его отложение в стенках сосудов при атеросклерозе. Недостаток растительного масла в рационе человека ведет к преждевременному старению организма. В нерафинированном подсолнечном масле содержится наибольшее количество витаминов А, F и D. Витамин Е в составе масла семян подсолнечника предотвращает возрастные изменения, стимулирует выработку гормона щитовидной железы. Витамин F улучшает состояние стенок сосудов, способствует рациональному расходу белка, достаточное количество витамина предотвращает развитие атеросклероза, снижает риски развития инфаркта миокарда и других заболеваний сердечно-сосудистой системы. Достаточное количество витамина D в составе семян восполняет нехватку солнечного света, особенно в зимний период. Токоферол обеспечивает хорошую свертываемость крови, улучшает микроциркуляцию крови, необходим для регенерации тканей, укрепляет стенки капилляров.

Лечебное воздействие отвара корня подсолнечника обусловлено тем, что в составе присутствуют специфические щелочные алкалоиды и большое количество солей калия. Алкалоиды способны разрушить соли, а калий усиливает диурез.

Применение в народной медицине

С лекарственной целью в народе используют листья, цветки, семена, стебли и корни подсолнечника, которые применяют в виде настоев, отваров, спиртовых вытяжек. Настой из краевых язычков цветков эффективен при гепатите, заболеваниях сердечной мышцы, бронхиальных спазмах и желудочно-кишечных коликах, при гриппе, малярии, катаре верхних дыхательных путей. Спиртовую настойку язычковых цветков (реже листьев) используют при лихорадке, невралгии, а также для улучшения аппетита. Отвар из тех же язычков может применяться как мочегонное и вяжущее средство. Настой из желтых лепестков подсолнуха используют внутрь при онкологических заболеваниях, также в качестве диуретического средства. Средства из лепестков растения применяют наружно для терапии застарелых язв при диабете, при вульгарной пузырчатке. Цветки подсолнуха в сборе с другими лекарственными растениями эффективны при экземах, нейродермитах.

Стебель используют для избавления от заболеваний мочеполовой и выделительной системы, щитовидной железы. При приеме целебного настоя из стебля растения могут проявляться болевые ощущения в суставах в результате очищения организма от солей.

Подсолнечное масло является не только ценным пищевым продуктом, но и важным лечебным средством. Наружно употребляют его для растираний больных суставов, внутрь принимают в качестве легкого слабительного. Масло растения считается эффективным профилактическим средством при атеросклерозе, благодаря высокому содержанию в составе ненасыщенных жирных кислот. Масло после кипячения служит ранозаживляющим средством и средством от ожогов в виде масляных повязок. Масляно-щелочные ингаляции показаны при заболеваниях носоглотки, бронхитах, пневмонии.

Сырые семечки не только вкусны, но и полезны. Они способствуют нормализации артериального давления, облегчают вывод мокроты, предотвращают склеротические изменения в кровеносных сосудах, способствуют нормализации работы нервной системы, а также уменьшают проявления аллергии. Отваром из подсолнечных семечек излечивают кашель.

Цветки, листья, масло и плоды подсолнуха применяют при заболеваниях печени и желчевыводящих путей. Отвар из цветков и листьев используют в качестве противолихорадочного средства, спиртовая настойка эффективна при малярии, гриппе, простудных заболеваниях, судорогах, спазмах желудка, нервных заболеваниях. Масляная вытяжка из измельченной «шляпки» растения во время его созревания применяется для растирания больных суставов. Подсолнечный мед, отличающийся высоким содержанием каротина, витамина А, душистых веществ применяется с целью ускорения заживления ран.

Подземная часть растения также нашла применение в народной медицине. Корневище подсолнечника в виде водных отваров способствует выведению минеральных, щелочных солей, фосфатов, уратов, оксалатов, эффективно при лечении артритов, артрозов, остеохондроза.

Историческая справка

Родиной подсолнечника однолетнего считается Северная Америка. Предположительно возраст этого древнего растения определен в 2-3 тысячелетия, судя по найденным семенам при археологических раскопках. Некоторые специалисты утверждают, что на родине подсолнечник начали возделывать раньше пшеницы. «Цветок солнца» – так называли подсолнечник древние мексиканцы, считая растение священным, отождествляя его с символом божества Солнца. Древние индейцы уже потребляли растительное масло из подсолнуха, извлекали из растения пурпурную краску. В начале 16 века подсолнух попал в Европу, растение появилось в ботанических садах Испании. В Англии научились применять растение в кулинарии. Корзинки соцветий, запеченные на углях, считались деликатесным блюдом. В Германии подсолнечник заменял кофе. В 1716 году был зарегистрирован патент на получение масла подсолнечного.

Во время правления Петра I растение стали выращивать в России, из Голландии его привезли в 18 веке. Крестьяне выращивали растение в огородах, а в 1829 году Дмитрий Бокарев, некий житель Алексеевской слободы (теперь Белгородская область), придумал метод получения растительного масла из семян. Первый маслобойный завод в Алексеевке датируется 1833 годом. Позже растительное подсолнечное масло было признано Православной церковью и называлось «постным». Подсолнечное масло настолько прижилось, что стало в начале ХХ века национальным продуктом России. Около миллиона гектаров в России занимали посевы подсолнуха. Масло растения стали экспортировать в Европу, а в 70-х годах 19 века подсолнух опять вернулся на свою историческую родину, где об этой культуре позабыли. Российские эмигранты вновь напомнили американцам об удивительном культурном растении почти через 400 лет его отсутствия. В геральдике подсолнух является символом плодородия, единства и процветания, а также символом мира.

Литература

1. Лекарственные свойства сельскохозяйственных растений / Под ред. М. И. Борисова. – Минск: Ураджай, 1974. – С. 174. – 336 с.

2. Подсолнечник, Биологический энциклопедический словарь.

3. Подсолнечник/(Helianthus annuus L.), Большая медицинская энциклопедия. 1970. – 560 с.

4. Пустовойт, B. C. Подсолнечник. – М.: Колос, 1975. – 591 с.

Зародыш семени.

Зародыш семян состоит из находящихся в зачаточном состоянии корешка, стебелька (подсемядольного колена), почечки и первых листьев, называемых семядолями. Часто корешок, подсемядольное колено и почечку называют общим термином «корешок-почечка».

Важнейшие ткани корешка-почечки включают покровные ткани — эпидермис, основную (запасающую) ткань, сердцевину, прокамбиальные тяжи, представляющие собой проводящую и механическую ткань. Основная ткань и сердцевина состоят из коротких цилиндрических клеток. Как правило, эти ткани относительно более устойчивы к механическим воздействиям по сравнению с другими тканями зародыша (рис. 4).

Рис. 4. Строение тканей зародыша семени подсолнечника (по В. А. Нассонову):1 — эпидермис, 2 — основная (запасающая) ткань, 3 — прокамбиальные тяжи, 4 — сердцевина.

Семядоли состоят главным образом из тканей двух видов — покровной (наружный и внутренний эпидермис) и основной (губчатая и палисадная). В толще семядоли находятся прокамбиальные тяжи — проводящая и механическая ткань — будущие жилки листа. Покровные ткани зародыша однорядные, их защитные функции проявляются незначительно. Основная ткань многорядная и состоит из клеток, несколько вытянутых в радиальном направлении. Корешок-почечка расположена обычно у острого конца семени между семядолями.

У зародыша семян разных масличных культур сохраняется однотипный план строения, но по степени развития, размерам составляющих частей и их строению (прежде всего, семядолей) обнаруживаются различия. Так, у семян без эндосперма (например, у подсолнечника) семядоли толстые, мясистые, так как все запасные вещества сконцентрированы в семядолях, у хлопчатника — семядоли тонкие, но зато площадь их сравнительно большая. Они свернуты в несколько несрастающихся рядов. Наоборот, у семян с хорошо развитым эндоспермом, например у клещевины, семядоли состоят из двух тонких листочков, разделенных полостью, заполненной воздухом.

Эндосперм.

Эндосперм состоит из основной ткани, аналогичной по строению основной ткани зародыша. У семян без эндосперма этой ткани практически нет — она составляет один или два ряда клеток, частично сросшихся с семенной оболочкой.

У семян хлопчатника, например, эндосперм представляет собой ткань, заполняющую складки свернутых семядолей, которая состоит из нескольких рядов клеток в зависимости от глубины складки или выемок и образует выравнивающий слой. У семян промежуточного типа объем эндосперма становится равным объему зародыша.

И наконец, у семян с эндоспермом эндосперм — это основная маслосодержащая ткань, которая занимает почти все свободное пространство внутри семенной оболочки.

Онлайн урок: Строение семени. Плод по предмету Биология 6 класс

Семя — структура растения, которая служит для его размножения и расселения.

Несмотря на большое многообразие семян, у них одинаковое строение.

Снаружи семена покрыты защитной кожурой.

Основную часть семени занимает эндосперм — ткань, запасающая питательные вещества.

У разных растений в эндосперме могут откладываться различные запасы.

Например, у бобовых (фасоли, гороха, сои) в этом вместилище основную массу составляет белок.

А у пшеницы и других злаков — крахмал.

Семена подсолнечника в эндосперме содержат много жиров.

Из них добывают растительное подсолнечное масло, которое вы видите в магазине и на кухне.

Зародыш в семени имеет корешок, стебелек, зародышевые листья (семядоли) и верхушечную почечку.

Если семя имеет одну семядолю, то само растение относится к однодольным, если две — к двудольным.

У голосеменных растений также семена имеют семядоли, но их количество намного больше: к примеру, у пинии их может быть до двух десятков.

Однодольными растениями являются все злаки, лук, ландыш.

Как правило, листья у них имеют параллельное жилкование.

К двудольным относится огромное количество культурных и диких растений.

Картошка, капуста, яблоня, клубника, горох, подсолнечник, ромашка, береза — этот список можно продолжать очень долго.

Тема урока «СТРОЕНИЕ СЕМЯН”

Тема урока «СТРОЕНИЕ СЕМЯН”

Цель: познакомить учащихся с особенностями  строения семян однодольных и двудольных растений.

Тип урока: комбинированный.

Задачи:

Образовательные:

        раскрыть особенности строения семян однодольных и двудольных растений;

        дать представление об общих и отличительных признаках в строении семян однодольных и двудольных растений.

        развивать умение работать с натуральными объектами, сравнивать их;

        формировать практическое умение и навыки по распознаванию и определению семян;

        развивать умение работать с учебником.

Развивающие:

        развивать логическое мышление через умение анализировать, обобщать материалы, делать выводы, сравнивать;

        развивать наблюдательность, речь учащихся.

Воспитательная:

        продолжить формирование научного мировоззрения.

        Осуществлять экологическое, природоохранное воспитание на примере материала урока.

Методы  

1.     Словесные: рассказ, объяснение, беседа.

2.     Наглядные: демонстрация таблицы «Строение семени”, мультимедийная презентация.

3.     Практические: наблюдение.

Методические приемы:

1. Логические: анализ, сравнение, синтез, обобщение.

2. Организационные: фронтальная работа преподавателя с классом и самостоятельная работа учащихся.

3. Технические: прикрепление таблицы «Строение семени” к доске, установка проектора, раздача лабораторного материала и оборудования.

Оборудование:

1.     Натуральная наглядность: семена гороха, фасоли, подсолнечника, тыквы, пшеницы, кукурузы (сухие и набухшие), препаровальные иглы, лупа.

2.     Изобразительная наглядность: таблица «Строение семени”.

3.     Технические и мультимедийные средства: мультимедийная презентация.

Формируемые понятия:

         двудольное растение

         однодольное растение

         семядоля

         эндосперм

         зародыш

         семенная кожура

         семяножка

         микропиле

Развиваемые понятия:

        околоплодник

        семенная кожура

Ход урока.

I.                  Организация учащихся.

Добрый день ребята! Можете садиться. Прошу дежурного написать на листке список отсутствующих и передать мне.

II.               Проверка домашнего задания.

На прошлом уроке мы говорили с вами о цветковых растениях. Давайте вспомним:

        какие же растения называют покрытосеменными и за что они получили такое название?

        Какие жизненныеформы растений вы знаете?

        Каково значение покрытосеменных в природе и жизни человека?

А теперь откройте свои тетради и покажите мне таблицу, которую вы должны были заполнить дома.

Название растения

Форма растения (дерево, кустарник или травянистое)

Однолетнее, двулетнее или многолетнее

Сколько раз в жизни плодоносит

Где растет

1.

 

 

 

 

III. Подготовка к  восприятию нового материала.

а) Актуализация знаний.

Все покрытосеменные, несмотря на свое многообразие, имеют общий план строения. Их органы подразделяют на вегетативные и репродуктивные. Вегетативные (от латинского слова «вегетативус» — растительный) органы составляют тело растения и осуществляют его основные функции, включая вегетативное размножение. К ним относят корень и побег. Репродуктивные, или генеративные (от латинского слова «генераре» — производить), органы, связанные с половым размножением растений. К ним относят цветок, плод и семя. Сегодня мы как раз поговорим о семени, из которого вырастает растение. Мы заглянем внутрь семени и познакомимся со всеми его частями и органами.

б) Мотивация.

— Как же появляются молодые растения?

Весной, когда земля освобождается от снега, многие люди торопятся поскорее посеять разные овощные культуры и цветы на грядках и клумбах. Что они сеют? Конечно же, семена. (слайд 1)

В землю на небольшую глубину закапывают сухое, небольшое (а иногда и совсем крошечное) семя. Обычно через 2-3 недели на том месте, где под слоем земли находилось семя, появляется маленькое зеленое растеньице – проросток. (слайд 2) Чудо? Нет. Оказывается, в каждом семени спрятано будущее растение.

Итак, тема сегодняшнего урока «Строение семян». (слайд 3) Запишите в тетради тему урока. Чтобы лучше узнать о строении семян, мы выполним лабораторную работу.

Лабораторная работа «Строение семян двудольных и однодольных растений».

Цель: изучить внешнее и внутреннее строение семени фасоли и зерновки пшеницы.

Оборудование: семена гороха, фасоли, подсолнечника, тыквы, пшеницы, кукурузы (сухие и набухшие), препаровальные иглы, лупа.

Ход работы.

Инструктивная карточка с. 87-88  учебника.

1). Внешнее и внутреннее строение семени фасоли.

Учитель.

а) Заглянем внутрь семени? Возьмем семя покрупнее, например, семя фасоли. Давайте рассмотрим его с разных сторон. С одной стороны оно имеет вогнутую поверхность. Теперь рассмотрим другие сухие и набухшие семена фасоли. Ребята, измерьте длину и ширину набухших и сухих семян. Какие семена больше — набухшие или сухие? Чем вы это можете объяснить?

б) Найдите у семян рубчик. Рубчиком называют след от места прикрепления семени к плоду. Обратите внимание на   микропиле (или семявход). Зачем нужен семявход? (слайд 4)

в) Препаровальным ножом сделайте надрез на выпуклой стороне набухшего семени фасоли и снимите кожицу. Попробуйте то же самое проделать с сухими семенами. В каком случае и почему кожура снимается легче? Рассмотрите семенную кожуру и убедитесь что она плотная. Каково значение кожуры в жизни семени?

г) Разделите семя на две части. Под семенной кожурой находятся две семядоли и зародыш. (слайд 5)

— Рассмотрите внешний вид зародыша. Найдите зародышевый корешок, стебелек и почечку.

— Зачем зародыш фасоли имеет две семядоли? Зарисуйте семя фасоли. (слайд 6)

 

д) Запишите в тетрадь вывод об особенностях строения семени.

В ы в од: семя фасоли покрыто семенной кожурой и имеет две семядоли, содержащие запас питательных веществ и зародыш, который состоит из трех частей: стебелька, почечки и корешка

2). Внешнее и внутреннее строение зерновки пшеницы.

а) А сейчас возьмем сухую и набухшую зерновки пшеницы. Чем они отличаются? Рассмотрите их форму и окраску.

б) Попробуйте препаровальной иглой снять стенку плода с набухшей зерновки. Легко ли это сделать? Почему? Найдите семявход. (Показ частей зерновки по слайду 7, учащиеся находят их на семенах).

в) разрежьте зерновку вдоль:

— найдите эндосперм. Клетки эндосперма заполнены питательными веществами;

— найдите зародыш, с помощью лупы рассмотрите его органы: зародышевый корешок, стебелек, почечку и семядолю. (Показ частей зародыша по слайду 7, учащиеся находят их на семенах.)

г) Сделайте рисунок в тетради.



3). Рассказ учителя об однодольных (слайд 8) и двудольных растениях (слайд 9).

Все цветковые растения делятся на два крупных класса: однодольные и двудольные. Среди однодольных растений вы можете встретить… а среди двудольных… (слайды)

IV. Закрепление полученных знаний.

А теперь, ребята, давайте сравним семя фасоли с семенем зерновки пшеницы. Итак, что же у них общего? (Общее в строении семени фасоли и пшеницы то, что семена имеют семенную кожуру, запас питательных веществ и зародыш).

А чем они различаются? (Различаются: в семени фасоли две семядоли, в которых находятся запасные питательные вещества, а в семени пшеницы одна семядоля, а питательные вещества находятся в эндосперме, кожура у однодольных срастается с околоплодником, поэтому ее невозможно отделить).

V. Домашнее задание.

П.57

ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИИ ПОДСОЛНЕЧНИКА

Подсолнечник относится к обширному полиморфному роду Не-lianthus семейства астровые — Asteraceae (по старой систематике — сложноцветные — Compositae).

Подсолнечник посевной — однолетнее растение с прямостоячим, грубым, покрытым жесткими волосками стеблем высотой от 0,6 до

2,5 м и мощной стержневой корневой системой, проникающей в почву на глубину до 2—3 м.

Листья у подсолнечника простые, черешковые, без прилистников, шершавые, покрыты короткими жесткими волосками. Устьица в эпидермисе листа расположены беспорядочно, их щели направлены в разные стороны. На нижней стороне листа их в 1,5—2 раза больше, чем на верхней. Расположение на стебле первых настоящих листьев (две пары) — супротивное, остальных — спиральное. Число листьев даже в пределах одного сорта непостоянно. Это зависит от многих факторов, в том числе и от особенностей агротехники. Например, у сорта ВНИИМК 8931 улучшенный при раннем посеве растения имели 28 листьев, при позднем —31 лист. Среднее число листьев в разных условиях составляет у среднеспелых сортов 28—32, раннеспелых и скороспелых — 24—28. Общая листовая поверхность одного растения (при густоте 40 тыс/га), как правило, составляет: в условиях Кубани — 5—10 тыс. см2, Украины — 3—7 тыс., Поволжья — 3-6 тыс. см2.

Соцветие подсолнечника — многоцветковая корзинка (рис. 1), состоящая из крупного цветоложа, в котором располагаются цветки;


 по краям окружена оберткой из нескольких рядов листочков. Язычковые цветки бесполые, состоят из крупного ярко-желтого венчика и нижней завязи. Трубчатые цветки имеют чашечку, венчик пятерного типа, сростнолепестной, желтой окраски, пять тычинок, один пестик с нижней одногнездной завязью и двулопастным рыльцем (рис. 2).

Рис. 1. Строение корзинки подсолнечника:
1 — трубчатые цветки; 2 — язычковые цветки; 3 — листочки обертки


 

Рис. 2. Цветки подсолнечника:
1 — трубчатый обоеполый цветок; 2 — пестик с пыльниками; 3 — пестик с двулопастным рыльцем; 4 — пыльники; 5 — язычковый бесполый цветок

 

Плод подсолнечника — семянка. Состоит из плодовой оболочки (околоплодника, лузги) и собственно семени (ядра). В плодовой оболочке заключен фитомелановый (панцирный) слой, защищающий семянку от повреждения гусеницами подсолнечниковой огневки (моли). Эта особенность была использована в селекции подсолнечника при создании панцирных сортов, что разрешило острейшую проблему защиты культуры от опаснейшего вредителя — подсолнечниковой моли.

Семя подсолнечника (ядро) представляет собой покрытый тонкой семенной оболочкой зародыш, состоящий из двух семядолей и находящихся между ними почечки, гипокотиля и зародышевого корешка. Корешок зародыша расположен в узком конце семени. Основные запасы питательных веществ (масло, белок) сосредоточены в семядолях.

Подсолнечник имеет стержневую корневую систему. Главный корень образуется из зародышевого корешка семени и интенсивно растет в вертикальном направлении вниз.

На главном корне образуются боковые корни, которые вначале растут горизонтально, а затем вертикально вниз. Боковые корни, как и главный, покрываются густой сетью более мелких корешков, пронизывающих большой объем почвы. Большое количество корней, разветвляясь, сосредоточивается в верхнем слое почвы. При пересыхании этого слоя они малоактивны, частично отмирают, а при выпадении дождей возобновляют рост, образуют новую сеть мелких белых ко-решков, которые активно функционируют. Эти корни играют важную роль в жизни подсолнечника, особенно если учесть, что даже при сравнительно небольших осадках влага, скатываясь с листьев по стеблю, существенно увлажняет слой почвы вблизи растения.

К фазе образования корзинки корни подсолнечника проникают на глубину до 1,5 м, к фазе цветения — до 2 м. Затем их рост замедляется, но не приостанавливается до конца вегетации. В опытах 3. Б. Борисоника (1985) в условиях Днепропетровской области при образовании у подсолнечника корзинки, когда высота растений достигала 50—65 см, корни углублялись до 1,4—1,6 м, в период цветения соответственно до 1,4—1,6 и 1,8—2 м. К концу вегетации корни достигали глубины 2,2—2,4 м.

Характер распространения корневой системы в глубину зависит от многих факторов, но особенно от увлажненности почвы. В сухие годы по сравнению с влажными в пахотном слое корней образуется меньше, во влажные годы — больше по отношению к их общей массе (табл. 3).

1.                                Распределение корневой системы подсолнечника в почве, % общей массы (по А. Я. Максимовой, Б. А. Чижову)

Слой,см

Выщелоченный чернозем (Краснодар)

Темно-каштановая почва (Саратов)

Влажный

год

Засушливый

год

Влажный

год

Засушливый

год

0-25

63

46

87

60

25-100

35

45

11

22

100-150

2

9

2

18

 

Аналогичные данные получены на Украине, в опытном хозяйстве Всесоюзного НИИ кукурузы. Во влажный год в слое 0—20 см подсолнечник образовал 64,3 % корней от всей корневой массы, а в засушливый — 45,2 %.

Глубина проникновения, скорость и характер распределения корней подсолнечника обусловливаются распределением влаги и питательных веществ в почве. Так, на каштановых почвах Саратовского Заволжья при отсутствии доступной влаги ниже 60 см корни проникали только на эту глубину, при обеспеченности влагой более глубоких слоев — до 1,5—2 м. В засушливые годы радиус распространения боковых корней в пахотном слое уменьшается, во влажные — увеличивается. Распространение корней в стороны от главного корня зависит также от расположения встречных корней соседних растений, густоты стояния и формы площади питания, глубины и ширины междурядных культиваций.

Обладая мощной, хорошо развитой и активной корневой системой, подсолнечник использует влагу и питательные вещества из большого объема почвы, что недоступно многим другим культурным растениям.

 

 

 

Семена подсолнечника | Feedipedia

Семена подсолнуха являются безопасным, приятным на вкус и питательным ингредиентом для жвачных животных. Они используются в качестве источника энергии, но особенно ценятся в качестве добавки для обеспечения правильного профиля жирных кислот в мясных и молочных продуктах. Это связано с тем, что подсолнечное масло богато полиненасыщенными жирными кислотами и конъюгированной линолевой кислотой, благотворное влияние которых на здоровье человека доказано (антиканцерогенная активность, антигиперхолестеринемия и антиотложение жира) (Peng et al., 2010; Басараб и др., 2007). Кормление семенами подсолнечника привело к более высокому содержанию конъюгированной линолевой кислоты и омега-6 C18:2 в молоке и мясе коров, овец, коз, бычков и овец (Yin FuQuan et al., 2009; Wyss et al., 2006; Ortiz et al. ., 1998b; Аддис и др., 2009; Чжан и др., 2006). Семена подсолнечника также могут оказывать благотворное влияние на репродуктивные параметры как самок, так и самцов (Гиргинов и др., 2008; Адил и др., 2009).

Семена подсолнечника также могут приводить к увеличению времени задержки разложения в рубце и снижению выделения метана (Beauchemin et al., 2009; Он и др., 2005). Семена подсолнечника улучшают бактериальную активность рубца: они уменьшают количество простейших рубца (бактерий-хищников рубца) и, таким образом, увеличивают общее количество бактерий и последующий поток бактериальных аминокислот (Ivan et al., 2004).

Энергетическая ценность

Энергетическая ценность семян подсолнечника широко не изучалась. INRA-AFZ и NRC дают значения ME 17,9 и 19,7 МДж/кг соответственно (Sauvant et al., 2004; NRC, 2001). Гораздо более высокое значение 21,50 МДж/кг СВ было оценено в испытании с бычками (Gibb et al., 2004).

Крупный рогатый скот
Молочные коровы

Семена подсолнечника можно скармливать сырыми (необработанными). Раскалывание или перекатывание семян подсолнуха перед кормлением не имеет преимуществ, так как крупный размер семян приводит к тому, что коровы пережевывают и ломают их во время жевания. Семена подсолнечника следует смешивать с другими кормами, чтобы избежать чрезмерного отбора из-за их высокой вкусовой привлекательности (NSA, 2012).

Кормление лактирующих коров семенами подсолнечника дает энергию и ценные жирные кислоты для повышения качества молока.Было показано, что семена подсолнечника повышают качество молока за счет увеличения количества ненасыщенных жирных кислот в молоке и, в частности, полиненасыщенных жирных кислот (Yin FuQuan et al., 2009; Wyss et al., 2006; Ortiz et al., 1998b). Семена подсолнечника оказали положительное влияние на содержание конъюгированной линолевой кислоты и омега-6 жирных кислот в молоке (He et al., 2005; Liu et al., 2008). Помимо благоприятного воздействия на здоровье, эти жирные кислоты оказывают положительное влияние на технологические характеристики молока и масла (намазываемость масла, хранение), а также на вкус масла (Kudrna et al., 2008; Сильва Эрнандес и др., 2007 г.; Миддау и др., 1988). Однако, поскольку семена подсолнечника содержат большое количество жира, большое количество семян подсолнечника в рационе может вызвать понос и снизить потребление корма, надои, а также содержание жира и белка в молоке (Wyss et al., 2006; Schori et al., 2006; Mansoori et al., 2011b; Sarrazin et al., 2004). Таким образом, рекомендуемые уровни включения являются умеренными: 7,5-8% семян подсолнечника в молочных рационах приводили к удовлетворительному профилю жирных кислот без снижения производства молока (Mansoori et al., 2011б; Сарразин и др., 2004).

Энергетическая добавка перед родами, независимо от источника энергии, может улучшить репродуктивную функцию. Семена подсолнечника, включенные в рацион в количестве 6,7%, оказали положительное влияние на первородящих молочных коров, так как сократили интервал от отела до первой овуляции (Mendoza et al., 2008). Многоплодные молочные коровы, которых кормили семенами подсолнечника, имели более высокий уровень первого оплодотворения (Гиргинов и др., 2008; Банта и др., 2007). Однако на другие репродуктивные показатели, такие как продуктивность откормочных площадок и характеристики туши, добавление семян подсолнечника не повлияло (Banta et al., 2007).

У молочных коров обжаривание снижало потребление сухого вещества, содержание молочного жира и выход молочного жира, но не влияло на производство молока (Sarrazin et al., 2004). Термически обработанные семена подсолнечника могут включаться в рацион в количестве до 7,5% (Mansoori et al., 2011a). Обработка формальдегидом положительно повлияла на выход молочного жира и производство молока из-за большей усвояемости сухого вещества и жирных кислот, но не оказала защитного действия на полиненасыщенные кислоты (Petit, 2003). Термическая обработка отрицательно влияла на молочный белок, когда семена подсолнечника включались в рацион в количестве 15% (Mansoori et al., 2010).

Мясной скот

Цельные семена подсолнечника могут быть включены в 15% рациона откормочных бычков, заменяя такой же процент плющеного ячменя. Семена подсолнечника улучшали кормовую эффективность и снижали потребление сухого вещества, но не выход постного мяса. Они снизили глобальное содержание жира в тушах при одновременном увеличении мышечного жира (Мир и др., 2008). Кормление семенами подсолнечника также оказало положительное влияние на качество мяса за счет повышения уровня конъюгированной линолевой кислоты как в жире, так и в мышцах (Basarab et al., 2007). У телок цельные семена подсолнечника улучшали эффективность роста (NSA, 2012). Семена подсолнечника, введенные в рацион на основе ячменя, предотвращали абсцессы печени, но вызывали потерю энергии с фекалиями из-за снижения усвояемости стеарата (Мир и др., 2008).

Овцы
Ягнята и мясные овцы

Кормление ягнят и мясных овец семенами подсолнечника является хорошим способом улучшить пищевые качества мяса без ухудшения процента разделки или характеристик туши (Almeida et al., 2011; Пэн и др., 2010). У ягнят он увеличил долю ненасыщенных жирных кислот за счет насыщенных жирных кислот (Macedo et al., 2008a; Peng et al., 2010). У мясных овец семена подсолнечника повышали уровень полиненасыщенных жирных кислот и конъюгированных линолевых кислот (Peng et al., 2010). Включение семян подсолнечника в количестве 20 % в рацион не изменило качественных и морфометрических характеристик бараньих туш (Macedo et al., 2008b).

Включение семян подсолнечника в рацион ягнят может помочь сократить потребление белка: добавление семян подсолнечника в рацион с низким содержанием белка дает такой же средний дневной прирост, как и рацион с высоким содержанием белка.Они также повысили усвояемость рационов с высоким содержанием концентратов. Их влияние на потребление корма привело к улучшению коэффициента конверсии корма (Ivan et al., 2004).

Молочные овцы

Семена подсолнечника можно вводить в рацион овец в количестве 6-10% (Peng et al., 2010; Zhang et al., 2007). Овцы, получавшие добавки с семенами подсолнечника, имели такое же потребление сухого вещества и использование питательных веществ, что и овцы, получавшие контрольный рацион (Zhang et al., 2007). Усвояемость DM и жирных кислот была выше, особенно олеиновой кислоты (C18:1), что приводило к более высокому уровню жирных кислот с длинной цепью как в молоке, так и в мясе (Addis et al., 2009; Чжан и др., 2007 г.; Пэн и др., 2010). Добавление семян подсолнечника не повлияло на надои и снизило общее содержание сухих веществ в молоке, содержание молочного белка и молочного жира (Zhang et al., 2006). Однако уровни ненасыщенных жирных кислот (С18:3) и конъюгированных линолевых кислот были выше в молоке и сыре (+63% и +140% соответственно) у овец, получавших семена подсолнечника, чем у овец контрольной группы (Addis et al., 2009; Чжан и др., 2006). Состав сыра по жирным кислотам C18:1t11 и C18:2c9t11 был одинаковым для овец, получавших подсолнечный шрот, и для пасущихся животных в период пастбищ высокого качества (Addis et al., 2009).

Молочные козы

Семена подсолнуха могут включаться в количестве 6-10% в рацион коз, чтобы облегчить потерю веса в периоды нехватки корма (Warambwa et al., 1992). Семена подсолнечника привели к несколько более низким удоям, но оказали ограниченное влияние на содержание молочного жира и молочного белка. Кормление коз семенами подсолнечника улучшило содержание длинноцепочечных жирных кислот в молоке за счет короткоцепочечных жирных кислот, тем самым улучшив качество сыра (Zucali et al., 2007).

Обзор фитохимии, изменений метаболитов и медицинского применения семян и ростков подсолнечника обыкновенного (Helianthus annuus L.)

Abstract

Семена и ростки подсолнечника ( Helianthus annuus L.) — это вездесущая культура, обладающая обильными питательными веществами и биологической активностью. В этом обзоре обобщается признанная в настоящее время, но недостаточно изученная питательная и медицинская ценность как семян, так и проростков, подчеркивая потенциальную пользу их фитохимических компонентов, включая фенольные кислоты, флавоноиды и токоферолы. Кроме того, оцениваются динамические изменения метаболитов, которые происходят во время прорастания и биологической активности.Цель состоит в том, чтобы предоставить научные данные для улучшения диетического и фармацевтического применения этой распространенной, но популярной культуры в качестве функциональной пищи.

Ключевые слова: Семена подсолнечника, Питательная ценность, Химические составляющие, Метаболиты, Биологическая активность разнообразные питательные и лечебные свойства.Семена подсолнечника, хотя и используются в качестве закуски, гарнира для салатов и в некоторых хлебобулочных изделиях, в основном собирают для производства масла, занимая 4-е место на мировом уровне (8% от 186 млн т масла в 2012 г.) после пальмы (29%). соя (22%) и рапс (13%) [1]. Семена и ростки подсолнечника содержат ценные антиоксидантные, антимикробные, противовоспалительные, антигипертензивные, ранозаживляющие и сердечно-сосудистые свойства, обнаруженные в его фенольных соединениях, флавоноидах, полиненасыщенных жирных кислотах и ​​витаминах [2].Он используется в этномедицине для лечения ряда заболеваний, включая болезни сердца, бронхиальные, гортанные и легочные инфекции, кашель и простуду, а также коклюш [3]. Эти заметные лечебные, питательные и кулинарные преимущества привели к исторической и растущей популярности подсолнечника и его составных частей во всем мире.

При прорастании подсолнечника также образуются важные вторичные соединения, играющие потенциально важную роль в экологии, а также в физиологии, биосинтезе и биодеградации организмов.В этом обзоре подчеркивается важность расширения исследований ростков подсолнечника, в частности, путем обобщения химических составляющих, динамических изменений, биологического воздействия метаболитов и общей питательной ценности этого распространенного растения.

Пищевая ценность семян подсолнечника

Семена подсолнечника, выращиваемые и потребляемые во всем мире, содержат множество питательных компонентов, включая белок, ненасыщенные жиры, клетчатку, витамины (особенно Е), селен, медь, цинк, фолиевую кислоту, железо и более.Его можно использовать в качестве кулинарного масла, употреблять в качестве жареной или соленой закуски, очищать от шелухи и добавлять в кондитерские изделия, а поскольку семена подсолнечника богаты серными аминокислотами, их шрот широко используется в качестве корма для скота и домашних животных [4]. ].

Семена подсолнечника состоят примерно на 20% из белка, запасные белки семян обеспечивают серу и азот, необходимые для развития проростков после прорастания [5]. Эти богатые серой белки идеально подходят для многих метабиологических потребностей человека, включая развитие мышечных и скелетных клеток, выработку инсулина и в качестве антиоксиданта.В семенах подсолнечника есть два основных типа запасных белков, в том числе 11S-глобулины и 2S-альбумины напинового типа, 60% из которых составляют водорастворимые 2S-альбумины, а остальные — 11S-глобулины [6]. Сообщается, что различные альбумины обладают бактерицидными [7] и фунгицидными свойствами [8, 9]. Семена подсолнечника также являются ценным источником глютамина/глутаминовой кислоты, аспарагина/аспарагиновой кислоты, аргинина и цистеина и богаты белком, хорошо сбалансированным содержанием аминокислот и низкими антипитательными свойствами [10].Содержание глутаминовой кислоты, аспарагиновой кислоты и аргинина составляет 26,91, 10,50, 9,75 г/100 г белка в подсолнечном шроте соответственно. Кроме того, незаменимые аминокислоты, т.е. фенилаланин и тирозин, лейцин, метионин и цистеин, количество которых составляет 8,56, 6,18, 3,47 г/100 г белка [11]. Семена подсолнечника в сочетании с хлебом на основе пшеницы также значительно увеличивают количество и качество белка в хлебе [12].

Семена подсолнечника содержат 35–42 % масла и, естественно, богаты линолевой кислотой (55–70 %) и, следовательно, бедны олеиновой кислотой (20–25 %).[13]. Исследования показывают, что подсолнечное масло может снижать как общий холестерин, так и холестерин липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), а также обладает антиоксидантными свойствами [14]. Олеиновая кислота представляет собой мононенасыщенную жирную кислоту омега-9, способную снижать уровень триацилглицеридов и холестерина липопротеинов низкой плотности, повышать уровень холестерина липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) и тем самым снижать риск сердечного приступа. Олеиновая кислота также демонстрирует более сильную связь с раком молочной железы. Это убедительное доказательство получено в исследованиях южноевропейского населения, у которых потребление источников олеиновой кислоты, по-видимому, является защитным [15].Менендес и др. [16] также подтверждают, что олеиновая кислота может подавлять экспрессию Her-2/neu (erbB-2), который является геном, участвующим в развитии рака молочной железы. Кроме того, высокое содержание олеиновой кислоты повышает устойчивость масла к окислительной деструкции при высоких температурах [17]. Поэтому высокоолеиновое масло используется в консервной промышленности [18] и в качестве присадок к смазочным материалам для автомобилей и оборудования текстильной промышленности. Одним из преимуществ этого подсолнечного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты является его более высокая степень окислительной стабильности, что желательно для целей жарки, рафинации и хранения по сравнению с маслами с низким содержанием олеиновой кислоты [19].

Семена подсолнечника являются особенно богатым источником полиненасыщенных жирных кислот (примерно 31,0%) по сравнению с другими масличными культурами: семенами сафлора (28,2%), кунжута (25,5%), льна (22,4%), семян хлопка (18,1%), арахиса ( 13,1%) и сои (3,5%) соответственно [20]. Линолевая кислота является незаменимой полиненасыщенной жирной кислотой омега-6 с 2 цис двойными связями. Доказана обратная связь между потреблением омега-6 жирных кислот и риском ишемической болезни сердца [21]. Конъюгированная линолевая кислота (CLA) представляет собой изомеры линолевой кислоты с сопряженными двойными связями [22], цис -9, транс -11-CLA (CLA1) и транс -10, цис -12-CLA ( CLA2) являются наиболее активными изомерами конъюгированной линолевой кислоты, они проявляют несколько важных физиологических эффектов, включая противоопухолевый [23], антиоксидантный, антиатеросклерозный [24] и антиожирительный [25] активности, а также нормализацию нарушенного уровня глюкозы. толерантности у животных и человека [26].Сегодня биотехнологические методы являются потенциальным методом получения активных изомеров [27]. Для производства CLA Hosseini et al. [28] используют подсолнечное масло и касторовое масло в качестве экономичных субстратов, превращают подсолнечное масло и касторовое масло в свободные жирные кислоты с помощью липазы бактерий ( Lactobacillus plantarum ) в различных условиях. Этот метод позволяет нам получать самые высокие концентрации изомеров CLA со смесью двух биоактивных изомеров, включая цис -9, транс -11-CLA (0.38 мг мл -1 ) и транс -10, цис -12-CLA (0,42 мг мл -1 ) из 8 мг мл -1 подсолнечного масла. С точки зрения питания рекомендуется диета, богатая ненасыщенными жирными кислотами (как олеиновой, так и линолевой). Было признано, что подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты обладает положительными питательными свойствами.

В дополнение к высокому содержанию олеиновой и линолевой кислот семена подсолнечника также содержат значительно больше витамина Е (37.8 мг/100 г) по сравнению с льняным семенем, кунжутом и соей (все они содержат менее 3 мг/100 г) и даже арахисом (10,1 мг/100 г) [29]. Витамин Е считается жизненно важным антиоксидантом, играющим роль в предотвращении или контроле неспецифических реакций различных окислителей, образующихся при нормальном метаболизме.

Химические компоненты

Съедобные семена и проростки являются хорошим источником антиоксидантов, таких как: флавоноиды, фенольные кислоты, микроэлементы и витамины [30]. В течение последних нескольких десятилетий флавоноиды (гелианнон, кверцетин, кемпферол, лютеолин, апигенин) [31], фенольные кислоты (кофеиновая, хлорогеновая, кофеилхинная, галловая, протокатеховая, кумаровая, феруловая и синапиновая кислоты) идентифицированы из семян и ростков подсолнечника и, как было показано, способствуют их фармацевтической активности [32–34].Структуры флавоноидов и фенольных кислот сложноцветных представлены на рис. Флавоны и флавонолы являются наиболее часто встречающимися структурными типами флавоноидов в семействе сложноцветных. Наиболее распространенными моделями замещения флавонов являются 5,7,4′-триоксигенация (тип апигенина) и 5,7,3′,4′-тетраоксигенация (тип лютеолина). Для флавонолов наиболее распространены 3,5,7,4′-тетраоксигенация (кемпфероловый тип) и 3,5,7,3′,4′-пентаоксигенация (кверцетионный тип) [35].

Структуры химических компонентов сложноцветных.Халкон [1-1], аурон [1-2], флавон: R=H апигенин, R=OH лютеолин [1-3], флавонол: R=H кемпферол, R=OH кверцетин [1-4], изофлавон [ 1-5], изофлавон (генистеин) [1-6], дигидрофлавонол [1-7], R 1 , R 2 , R3, R 4 =H: хинная кислота [1-8], p -кумароил (pCo)[1-9], кофеил (C) [1-10], ферулоил (F) [1-11], 5-O-кофеоилхиновая кислота [1-12]

Флавоноиды

Флавоноиды представляют собой фенольные вещества, выделенные из широкого спектра сосудистых растений, которые обладают широким спектром биологических преимуществ, включая антибактериальные, противовирусные, противовоспалительные, противоаллергические, антитромботические и сосудорасширяющие [36].Классы флавоноидов (флаваноны, флавоны, флавонолы, изофлавоноиды, антоцианы, халкон и аурон) различаются по своим структурным характеристикам вокруг гетероциклического кислородного кольца. Флавоноиды (таблица ) являются важными метаболитами, обнаруженными в семействе подсолнечника. У японцев потребление флавоноидов и изофлавонов является основным компонентом среди непитательных фитохимических веществ с антиоксидантным потенциалом в рационе. Арал и др. [37] демонстрируют, что высокое потребление как флавоноидов, так и изофлавонов японскими женщинами может способствовать более низкой заболеваемости ишемической болезнью сердца по сравнению с женщинами в других странах.Изофлавон является известным фитоэстрогеном, и, как сообщается, он играет различные полезные для здоровья роли, такие как антиоксидант [38]. Общее содержание изофлавонов увеличивается с 534 нг/г в семенах подсолнечника до 613,7 (замачивание в воде) и 685,9 (замачивание в хитозане) нг/г после прорастания, что указывает на то, что ростки подсолнечника могут быть лучшим источником функционального питания, чем сырой подсолнечник. семена [39]. Флавоноиды в семенах и ростках подсолнечника составляют 25 и 45 мг/г эквивалента кверцетина (общее содержание флавоноидов в экстрактах сравнивают со стандартной кривой для растворов кверцетина и выражают в мг эквивалентов кверцетина на г сухого вещества семян и ростков) [ 32].Увеличение общего содержания флавоноидов в семенах подсолнечника при прорастании согласуется с результатами Kim et al. [40]. Эти авторы обнаружили, что прорастание бобов мунг вызывает повышение уровня флавоноидов по сравнению с интактными семенами.

Таблица 1

Таблица 1

Химические составляющие, идентифицированные от Sunflower Family (Asteraceae)

9 KAEMPFEROL [35] [35] 9 [35] 90 143 [33] [33] [33] [33] [33]
3 5 7 3 9 3 4 Refs
[1-4] ОН О О H ОН [35] [35]
[1-3] [1-3] H О О H H ОН [35]
[1-7] [1-7] [1-7] H H H H H
Genistein 1-6] OH О 9 H H [35] [35] [35]
[1-5] [1-5] OH OGLC H H [35]
Daidzein [1-5] H ОН H OH [35]
Daidzin 1-5] H H H H [39] [35] [35] [35] [35] [1-5] [1-5] О H OCH 3 [35]
Формононетин [1-5] H ОН H OCH 3 [35]
Лютеолин [1-3] H О О О [35] [35] [35] [35]
[1-4] [1-4] ОН ОН ОН ОН [35]
Фенольные кислоты R1 R2 R3 R3 R4 R4 [33]
) [1-8, 1-8 10] H C C H H H 9 [33] [33] [33] [33]
H H C C C [33] [33] [33] [33] [33]
4-O-Caffooylquinic acid (4-CQA) [1-8, 1-10] H H C H H [33] [33]
5-OP-Coumaroylquinic Couse [1-8, 1-9] H H H p CO [33] [33] [33] [33] [33]
5-o-FeruloyloyLquinic acid [1-8, 1-11] H H H F [33
3,4-Di-O-Caffeoylquinic acid (3,4-DICQA) [1-8, 1-10] H C C H 33]
3,5-ди-о-кафекоилкиновая кислота (3,5-дика) [1-8, 1-10] H C H C [33]
 4,5-Ди-о-кофеилхинная кислота (4,5-диХА) [1-8, 1-10] H H C 8 4 [33]

Фенольные кислоты

Фенольные кислоты встречаются в растениях в различных формах, таких как агликоны (свободные фенольные кислоты), сложные эфиры, гликозиды и/или связанные комплексы [41].В таблице представлены характерные ионы и содержание фенольных соединений, идентифицированных в семенах подсолнечника [33, 42]. В нем сообщается, что 5- O -кофеоилхиновая кислота (5-CQA) является преобладающим соединением в немасличных и масличных семенах подсолнечника, за ней следуют диCQA, где галловая и феруловая кислоты являются преобладающими соединениями в семенах бобов мунг [43]. Этот CQA и его изомеры 3- и 4-CQA, соответственно, составляют от 62,1% до 92,9% общего содержания фенолов во всех образцах. Общее содержание фенолов в ядрах подсолнечника немасличного подсолнечника находится в диапазоне 3291.9–3611,0 мг/100 г сухого вещества, тогда как ядра масличных культур демонстрируют концентрации в диапазоне от 3938,8 до 4175,9 мг/100 г сухого вещества [33]. Фиск и др. [44] установили, что общее содержание фенолов составляет 2700 мг/100 г сухого вещества. Недавние исследования показывают, что прорастание заметно влияет на содержание общего, растворимого и связанного фенола как в семенах, так и особенно в проростках [30]. Интересно, что прорастание увеличивает общее содержание фенолов в семенах подсолнечника на 232% [32], в то время как исследования, проведенные Севальос-Казальс и Сиснерос-Зеваллос [45], указывают на снижение содержания фенолов в семенах подсолнечника.Эти различия могут быть связаны с разнообразием сортов, условиями выращивания и хранения и/или процедурами экстракции [40, 42]. Многие исследования указывают на высокий антиоксидантный потенциал полифенолов семян подсолнечника (например, кофейной, хлорогеновой, кофеиллихиновой, синапиновой, феруловой, галловой, кумаровой и протокатеховой кислот, глюкозида, глюкопиранозида и цинарина), которые остаются при переработке в масло [32–34]. . Напротив, фенольные соединения могут снижать качество белков подсолнечника, подавляя усвояемость, вызывая нежелательное потемнение и структурные модификации, а также изменяя функциональные свойства и поведение белков в различных пищевых матрицах.

Таблица 2

Характеристика ионов и содержания фенолокислот семян подсолнечника

6
-Caffeoилькиновые кислота , 135134 — Каффеоиликиновая кислота
Название соединения Содержание (мг/100 г СВ) [M−H90z] (12289) Фрагмент ионов фрагментов (м / z)
Немесицевый Мальсея
7,6 ± 3.6 12,4 ± 2.0 193 193, 134
Caffio 20.5 ± 1,6 26.7 ± 1.1 179 179, 135
28.1 ± 4.0 39,0 ± 2.3
480 ± 21,6 439,9 ± 8,6 353 191, 179, 1
4 O -caffeoylquinic кислота 58,2 ± 0,8 87,5 ± 4,1 353 191, 179, 173, 135
5- O -кофеоилхиновая кислота 2795.7 ± 167.4 2467.0 ± 13.9 191, 179, 135
5- O -P-Coumaroylquinic Coumaroylquinic Coumaroylquinic Coumaroylquinic Coumaroylquinic CoumaRoylquinic, 11.3 ± 2,4 113 ± 1,0 337, 163
5- O 16,5 ± 1,5 113 ± 1,0 367 367 191, 173, 111, 193, 274, 336
Производное Coumaric и Ferulic кислота 27.9 ± 2,8 90 148 90 549 22.6 ± 1,4
Dicaffeoylquinic кислота 196,2 ± 7,0 360,9 ± 1,1 515 353, 335191, 179, 173135
Caffeoylquinic кислота 24,7 ± 3,3 365 ± 22 32 39148 353 191 9 ± 5.8 28,8 ± 0,3 515 515 515 353, 173, 179, 498, 191, 354, 335, 203, 299 91, 354, 335, 203, 299
3,5-ди- o -Caffeoилкиновая кислота 135,0 ± 3.0 211.2 ± 1,1 515 515 353, 191, 179, 135, 173, 191, 179, 135, 173
46,3 ± 2,7 120,9 ± 0,2 515 515 515 515 515 515 515 515 353, 173, 203, 179, 299, 255, 191, 335, 317

Токоферолы

Витамин Е и другие токоферолы являются важными компонентами подсолнечного масла.Токоферолы являются природными жирорастворимыми витаминами-антиоксидантами, жизнеспособными как in vivo, так и in vitro [46]. Существует четыре производных токоферола: альфа, бета, гамма и дельта. Эти изомеры токоферола различаются по своей относительной антиоксидантной активности in vitro и in vivo, при этом альфа-токоферол является самым высоким. В качестве антиоксиданта витамин Е выполняет различные функции, возможно, снижая риск сердечно-сосудистых заболеваний и некоторых видов рака [47]. Токоферол, хотя и необходим для нормального функционирования организма, не может быть синтезирован в организме человека и поэтому должен быть включен в рацион [48].

В культивируемых семенах подсолнечника содержится умеренное количество токоферолов, преимущественно альфа-токоферола. Веласко и др. [49] в своем исследовании коммерческих гибридов подсолнечника сообщают о среднем содержании токоферола 669,1 мг/кг, состоящем из альфа-токоферола (92,4%), бета-токоферола (5,6%) и гамма-токоферола (2,0%). Ноласкоа и др. [50] также сообщают о значительных вариациях (389–1873 мг/г) общей концентрации токоферола в подсолнечном масле в зависимости от типа оболочки, местоположения, гибридов и лучевой обработки.Согласно Фиску и соавт. [44], значения токоферола колеблются от 214 до 392 мг/кг. В более целенаправленном исследовании Rossi et al. [51] сообщают о содержании альфа-токоферола 475 мг/100 г в подсолнечном масле.

Другие

Семена и ростки подсолнечника содержат высокие концентрации никотиновой кислоты и витаминов А, В и С. Они также богаты минералами, в частности, кальцием, железом, магнием, фосфором, калием, селеном и цинком [52]. как фитостеролы, снижающие уровень холестерина. Примечательно, что ростки содержат магний и цинк в гораздо больших количествах, чем семена.Лука и др. [53] сообщают, что экстракт семян подсолнечника обладает гипогликемическим потенциалом, возможно, из-за вторичных метаболитов, т.е. алкалоиды, дубильные вещества, сапонины, сердечные гликозиды, терпены, стероиды и фенол.

Динамические изменения метаболитов при прорастании семян подсолнечника

В процессе прорастания происходит катаболизм макронутриентов и деградация углеводов, белков и липидов, сопровождающиеся увеличением свободных аминокислот и органических кислот. Кроме того, антипитательные и неперевариваемые компоненты, такие как ингибиторы протеазы и лектины, уменьшаются во время прорастания [54].Наконец, съедобные семена накапливают некоторые вторичные метаболиты, такие как витамин Е и полифенолы.

Протеаза отвечает за превращение белков в аминокислоты [55], а фермент α-амилаза превращает крахмал в сахара. Во время прорастания происходит гидролиз белков и углеводов с сопутствующим увеличением количества свободных аминокислот и простых сахаров. Эрбас и др. [56] изучают два сорта семян подсолнечника и обнаруживают, что содержание белка снижается с 48,1 и 40,9% до 35,5 и 28%.4% соответственно содержание свободных аминокислот увеличивается с 0,59 и 0,28% до 5,07-5,62% у семян подсолнечника. Общее содержание растворимых и редуцирующих сахаров увеличивается с 7,3 до 28,6 мг/г и с 1,8 до 6,4 мг/г соответственно. Содержание масла увеличивается на начальном этапе прорастания, но затем снижается на протяжении всего развития проростков, при этом наиболее существенные изменения происходят между 72 и 96 часами. Содержание свободных жирных кислот достигает пика через 72 часа, а затем снижается. Это может быть связано с усилением гидролиза масла, превращением свободных жирных кислот в сахарозу и мобилизацией к оси растущего эмбриона.Состав триглицеридов также изменяется вследствие их гидролиза до свободных жирных кислот и может рассматриваться как своего рода предварительное переваривание [57].

Активация эндогенных ферментов и сложный биохимический метаболизм могут привести к изменениям фенольного состава во время прорастания. В синтез и трансформацию фенольных соединений вовлечено несколько важных молекулярных сигнальных путей, включая окислительный пентозофосфатный, ацетатно-малонатный, фенилпропаноидный, шикиматный, пути гидролизуемого танина, а также гликолиз.Общее содержание фенолов увеличивается через 5 дней после прорастания, при этом основными соединениями являются галловая, протокатеховая, кофейная и синапиновая кислоты, а также кверцетин. Количество антипитательных компонентов, влияющих на переваривание белков, уменьшается после прорастания, таких как вызывающие метеоризм α-галактозиды, ингибиторы трипсина и химотрипсина.

Биологическая активность

Семена подсолнечника являются замечательным источником питательных веществ, минералов, антиоксидантов и витаминов, обладающих антиоксидантным, антимикробным, противодиабетическим, антигипертензивным, противовоспалительным и ранозаживляющим действием (таблица).Эти различные свойства этого функционала H. annuus L. обсуждаются ниже.

Таблица 3

Таблица 3

Биологические мероприятия и соединения семян подсолнечника и росток

Биологические мероприятия Биологические соединения
Антиоксидантные эффекты Токоферолы, L-аскорбиновые кислоты, антиоксидантные ферменты каталазы, глутатион дегидрогеназа гваякол пероксидазы, глутатион-редуктазы, каротиноиды
Антимикробная активность танины, сапонины, гликозиды, алкалоиды, фенольные соединения
Antidiabetic эффекты хлорогеновая кислота, гликозиды, фитостерины, кофейная кислота, хинной кислоты
Гипотензивный Эффекты 11S Глобулин пептиды
α-токоферол, тритерпен гликозиды, Helianthosides
раны заживления линолевая кислота, арахидоновая кислота

антиоксидант эффекты

Уже давно признано, что антиоксиданты обладают защитными функциями против повреждения клеток и снижают риск хронических заболеваний [58, 59].Природные антиоксиданты встречаются в виде ферментов (каталаза, глутатиондегидрогеназа и гваяколпероксидаза), пептидов (восстановленный глутатион), каротиноидов и фенольных соединений (токоферолы, флавоноиды и фенольные кислоты).

На антиоксидантную активность проростков подсолнечника влияет множество факторов. Антиоксидантная защита может быть нарушена ультрафиолетовым излучением типа B (UV-B), поглощенным семядолями подсолнечника. Растворимая антиоксидантная защита (восстановленный глутатион) и активность антиоксидантных ферментов (каталаза, глутатиондегидрогеназа и гваяколпероксидаза) увеличиваются до 32.0 нмоль/г, 0,36 пмоль/мг, 4,6 и 18,7 ЕД/мг в семядолях подсолнечника, подвергшихся воздействию 15 кДж/м 2 УФ-В, соответственно [60]. Семена подсолнечника, подвергнутые воздействию солевого раствора, продемонстрировали более высокую активность антиоксидантных ферментов, включая активность супероксиддисмутазы (СОД), гваяколпероксидазы (ПОД) и каталазы (КАТ). Листья подсолнечника в засоленных условиях проявляют более высокую активность глутатионредуктазы (ГР) и активность КАТ, чем корень, в то время как глутатион-S-трансфераза (ГСТ), активность ПОД и активность СОД повышались в корне по сравнению с листом в тех же условиях [61]. ].

Также была оценена антиоксидантная способность экстрактов семядолей полосатых семян подсолнечника, антиоксидантная способность железовосстанавливающей/антиоксидантной способности (FRAP), 2,2-дифенил-1-пикрилгидразильного радикала (DPPH) и способность поглощать кислородные радикалы (ORAC). 45,27 мкмоль; 50,18%, 1,5 экв. тролокса соответственно [62]. Во время фазы прорастания активность DPPH по удалению радикалов увеличивается, вероятно, из-за увеличения общего содержания фенолов, мелатонина и общего количества изофлавонов. Общее содержание фенолов в семенах подсолнечника увеличивается с 1.06 до 3,60 мг/г. Мелатонин в ростках подсолнечника составляет 1,44 нг/г, но не обнаружен в семенах. Общее содержание изофлавонов увеличивается с 534 до 613,7 нг/г после прорастания [39]. Изофлавон имеет различные преимущества для здоровья в качестве антиоксиданта [38], ингибитора окисления липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и в качестве поглотителя активности радикалов DPPH [63]. Антиоксидантная активность других семян, как правило, увеличивается при прорастании, значения антиоксидантной активности увеличиваются почти в 12 раз у маша, в два раза у редьки и на одну пятую у проростков брокколи по сравнению с семенами [32].

Противомикробная активность

Неспецифические белки-переносчики липидов (nsLTP) принадлежат к большому семейству растительных белков. Белок-переносчик липидов (LTP) обладает сильной антимикробной активностью в отношении модельного грибка. Сообщается, что ЛТБ из лука обладает высокой активностью в отношении широкого спектра грибов [64]. Ha-AP10 представляет собой основной полипептид с молекулярной массой 10 кДа, гомологичный многим LTP растений, что указывает на эффективную противомикробную активность против модельного грибка. В семенах подсолнечника, как и в других семенах, На-АР10 проявлял высокую противогрибковую активность [65].Этот белок присутствует в течение первых 5 дней (и, возможно, дольше) прорастания подсолнечника. Большая часть этого распределена в семядолях. В другом отчете показано, что Ha-AP10 проявляет слабое ингибирующее действие на рост грибка Alternaria alternata , который естественным образом поражает семена подсолнечника [66]. По этим причинам роль Ha-AP10 как противогрибкового белка требует дальнейшего изучения.

Parekh и Chanda [67] сообщают, что некоторые вторичные метаболиты листьев и корней ингибируют рост определенных микроорганизмов, выделенных при инфекциях, передающихся половым путем.Антимикробные механизмы варьируются между различными фитохимическими веществами. Дубильные вещества, например, образуют необратимые комплексы с белком, богатым пролином, что приводит к ингибированию синтеза белка микробной клеткой. Антибактериальную и противогрибковую активность экстракта семян подсолнечника изучают путем определения зоны ингибирования, образованной вокруг диска, с различной степенью эффективности ингибирования Salmonella typhi , Staphylococcus aureus , Bacillus subtilis , Vibrio cholera , Aspergillus f Rhizopus stolonifer , Candida albicans и Fusarium oxysporum [68].Таким образом, антибактериальная и противогрибковая активность может быть обусловлена ​​экстрагированными флавоноидами, алкалоидами, сапонинами и дубильными веществами, которые, как доказано, инактивируют микробные адгезии, ферменты и транспортные белки клеточной оболочки [69]. Полученные данные свидетельствуют о том, что экстракт из семян H. annuus обладает антимикобактериальной активностью (МПК = 500 мкг/мл) [70], и это согласуется с предыдущей работой Cantrell et al. [71], которые сообщают, что I. helenium , другой вид семейства подсолнечника, также обладает активностью против M.tuberculosis h47Rv (100 мкг/мл метанольного экстракта превышает 80%-ное ингибирование с использованием радиореспирометрического анализа BACTEC).

Противодиабетические эффекты

Образование и накопление конечных продуктов гликирования (AGE) в условиях гипергликемии является важным патогенным фактором диабета [72]. В последнее время серьезные исследования посвящены изучению действия натуральных продуктов против возрастных изменений. Ростки подсолнечника предлагают разнообразную защиту от КПГ. При концентрации экстракта 1,0 мг/мл скорость ингибирования КПГ составляет H.annuus L. составляет 83,29% [72]. Природные антиоксиданты и антигликативы более эффективны при лечении и профилактике диабета [73], устраняя активные формы кислорода (АФК), которые индуцируют различные биохимические пути, связанные с диабетическими осложнениями. Ростки подсолнечника проявляют наиболее сильное поглощение радикалов DPPH, снижение содержания железа и ингибирование окисления β-каротина по сравнению с семенами. В качестве фенольного соединения цинарин обладает эффектом снижения уровня холестерина/триглицеридов и потенциально может принести пользу пациентам с гипергликемией или гиперлипидемией [74].Содержание цинарина в ростках подсолнечника составляет более 8% (в весовом отношении), что намного выше, чем в листьях артишока. Другие фитохимические вещества, такие как флавоноиды, гликозиды и фитостеролы, лечат гипогликемические и антигипергликемические состояния [75].

Антидиабетические свойства экстракта семян подсолнечника изучались на нормальных крысах с диабетом 2 типа, вызванным гипергликемией и стрептозотоцином (СТЗ) с нагрузкой глюкозой. Дозировка экстракта 250 и 500 мг/кг снижает уровень глюкозы в плазме у нормальных крыс 17.78 и 24,83% и 22,03 и 27,31% у крыс с диабетом соответственно. Лука и др. [53] также сообщают, что экстракт семян подсолнечника снижает уровень глюкозы в плазме. Экстракт семян подсолнечника (в двух дозировках 250 и 500 мг/кг) снижает уровень глюкозы в крови ( p  < 0,001) у крыс с диабетом, индуцированным стрептозотоцин-никотинамидом, по сравнению с глибенкламидом (600 мкг/кг), а также улучшает массу тела, содержание гликогена в печени, гликозилированный гемоглобин, малоновый диальдегид в плазме, уровень глутатиона и уровень инсулина в сыворотке у крыс с диабетом [76].Вторичные метаболиты в экстракте семян подсолнечника эффективно контролируют уровень глюкозы с помощью ингибиторов альфа-гликозидазы, которые подавляют ферменты щеточной каемки кишечника и, таким образом, снижают переваривание и всасывание углеводов при постпрандиальной гипергликемии в кишечнике [77].

Антигипертензивное действие

В последние годы было признано, что биоактивные пептиды обладают биологическими преимуществами для пищеварения и наблюдаются во время гидролиза белков in vitro. Некоторые биоактивные пептиды обладают антигипертензивными свойствами за счет ингибирования ангиотензин-I-превращающего фермента (АПФ).

Гидролизат белка подсолнечника получают гидролизом с использованием пепсина и панкреатина. Эти пептиды демонстрируют разную эффективность ингибирования АПФ при разном времени гидролиза. Значительное увеличение образования ингибирующих пептидов АПФ происходит в начале гидролиза пепсина. Гидролизат панкреатина также приводит к максимальному ингибированию АПФ в начале гидролиза [78]. Затем пептид очищают и секвенируют. После идентификации пептида с помощью секвенирования аминокислот было выявлено соответствие фрагмента гелиантинина, а именно глобулина 11S семян подсолнечника [79].

Противовоспалительная активность

Подсолнечное масло в противовоспалительном и желудочно-кишечном профилях индометацина оценивают на крысах [80]. Результаты показывают, что подсолнечное масло обладает значительными противовоспалительными свойствами, возможно, уменьшая вызванный каррагинаном отек лап на 79,5% по сравнению с индометацином (56,2%). Индометацин является широко используемым противовоспалительным средством, но его введение вызывает заметное повреждение желудка у крыс. Введение индометацина вместе с подсолнечным маслом не вызывает статистически значимого повреждения желудка у крыс.Фактически, подсолнечное масло уменьшает окислительное повреждение тканей желудка крыс и, следовательно, в сочетании с подсолнечным маслом потенциально предотвращает повреждение желудка. Другие растительные масла, такие как оливковое масло, также оказывают противовоспалительное действие благодаря своим компонентам (токоферолам и стероидам) [81, 82]. Наличие сапонина в листьях подсолнечника также уменьшает воспаление.

Заживление ран

Подсолнечное масло с высокой концентрацией линолевой кислоты может быть показано в качестве терапевтической альтернативы как для микроскопического, так и для клинического процесса заживления ран у молодых самцов ягнят [83].Через 3 дня лечения подсолнечным маслом площади ран уменьшаются на 300 %, а через 7 дней раны также улучшаются макроскопически по сравнению с контрольными ранами [83]. Эти результаты подтверждают эффективность аминокислот и незаменимых жирных кислот в заживлении ран, о которой сообщают Baie и Sheikh [84]. Линолевая и арахидоновая кислоты важны не только для поддержания кожного барьера от потери воды и в качестве предшественников простагландинов, но также играют роль в регуляции клеточного деления, дифференцировке эпидермиса и, следовательно, в контроле шелушения кожи.Van Dorp [85] и Prottey et al. [86] отмечают, что подсолнечное масло с высоким содержанием линолевой кислоты может обратить вспять и вылечить как шелушащиеся поражения, так и дерматозы. Дармштадт и др. [87] проверяют влияние местного применения подсолнечного масла 3 раза в день на состояние кожи недоношенных детей с гестационным возрастом < 34 недель, лечение подсолнечным маслом приводит к значительному улучшению состояния кожи и значительному снижению заболеваемости. нозокомиальных инфекций.

Обзор фитохимии, изменений метаболитов и медицинского применения семян и ростков подсолнечника обыкновенного (Helianthus annuus L.)

Abstract

Семена и ростки подсолнечника ( Helianthus annuus L.) — это вездесущая культура, обладающая богатыми питательными веществами и биологической активностью. В этом обзоре обобщается признанная в настоящее время, но недостаточно изученная пищевая и медицинская ценность как семян, так и проростков, подчеркивая потенциальную пользу их фитохимических компонентов, включая фенольные кислоты, флавоноиды и токоферолы. Кроме того, оцениваются динамические изменения метаболитов, которые происходят во время прорастания и биологической активности.Цель состоит в том, чтобы предоставить научные данные для улучшения диетического и фармацевтического применения этой распространенной, но популярной культуры в качестве функциональной пищи.

Ключевые слова: Семена подсолнечника, Питательная ценность, Химические составляющие, Метаболиты, Биологическая активность разнообразные питательные и лечебные свойства.Семена подсолнечника, хотя и используются в качестве закуски, гарнира для салатов и в некоторых хлебобулочных изделиях, в основном собирают для производства масла, занимая 4-е место на мировом уровне (8% от 186 млн т масла в 2012 г.) после пальмы (29%). соя (22%) и рапс (13%) [1]. Семена и ростки подсолнечника содержат ценные антиоксидантные, антимикробные, противовоспалительные, антигипертензивные, ранозаживляющие и сердечно-сосудистые свойства, обнаруженные в его фенольных соединениях, флавоноидах, полиненасыщенных жирных кислотах и ​​витаминах [2].Он используется в этномедицине для лечения ряда заболеваний, включая болезни сердца, бронхиальные, гортанные и легочные инфекции, кашель и простуду, а также коклюш [3]. Эти заметные лечебные, питательные и кулинарные преимущества привели к исторической и растущей популярности подсолнечника и его составных частей во всем мире.

При прорастании подсолнечника также образуются важные вторичные соединения, играющие потенциально важную роль в экологии, а также в физиологии, биосинтезе и биодеградации организмов.В этом обзоре подчеркивается важность расширения исследований ростков подсолнечника, в частности, путем обобщения химических составляющих, динамических изменений, биологического воздействия метаболитов и общей питательной ценности этого распространенного растения.

Пищевая ценность семян подсолнечника

Семена подсолнечника, выращиваемые и потребляемые во всем мире, содержат множество питательных компонентов, включая белок, ненасыщенные жиры, клетчатку, витамины (особенно Е), селен, медь, цинк, фолиевую кислоту, железо и более.Его можно использовать в качестве растительного масла, употреблять в качестве жареной или соленой закуски, очищать от шелухи и добавлять в кондитерские изделия, а поскольку семена подсолнечника богаты серными аминокислотами, их шрот широко используется в качестве корма как для скота, так и для домашних животных [4]. ].

Семена подсолнечника состоят примерно на 20% из белка, запасные белки семян обеспечивают серу и азот, необходимые для развития проростков после прорастания [5]. Эти богатые серой белки идеально подходят для многих метабиологических потребностей человека, включая развитие мышечных и скелетных клеток, выработку инсулина и в качестве антиоксиданта.В семенах подсолнечника есть два основных типа запасных белков, в том числе 11S-глобулины и 2S-альбумины напинового типа, 60% из которых составляют водорастворимые 2S-альбумины, а остальные — 11S-глобулины [6]. Сообщается, что различные альбумины обладают бактерицидными [7] и фунгицидными свойствами [8, 9]. Семена подсолнечника также являются ценным источником глютамина/глутаминовой кислоты, аспарагина/аспарагиновой кислоты, аргинина и цистеина и богаты белком, хорошо сбалансированным содержанием аминокислот и низкими антипитательными свойствами [10].Содержание глутаминовой кислоты, аспарагиновой кислоты и аргинина составляет 26,91, 10,50, 9,75 г/100 г белка в подсолнечном шроте соответственно. Кроме того, незаменимые аминокислоты, т.е. фенилаланин и тирозин, лейцин, метионин и цистеин, количество которых составляет 8,56, 6,18, 3,47 г/100 г белка [11]. Семена подсолнечника в сочетании с хлебом на основе пшеницы также значительно увеличивают количество и качество белка в хлебе [12].

Семена подсолнечника содержат 35–42 % масла и, естественно, богаты линолевой кислотой (55–70 %) и, следовательно, бедны олеиновой кислотой (20–25 %).[13]. Исследования показывают, что подсолнечное масло может снижать как общий холестерин, так и холестерин липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), а также обладает антиоксидантными свойствами [14]. Олеиновая кислота представляет собой мононенасыщенную жирную кислоту омега-9, способную снижать уровень триацилглицеридов и холестерина липопротеинов низкой плотности, повышать уровень холестерина липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) и тем самым снижать риск сердечного приступа. Олеиновая кислота также демонстрирует более сильную связь с раком молочной железы. Это убедительное доказательство получено в исследованиях южноевропейского населения, у которых потребление источников олеиновой кислоты, по-видимому, является защитным [15].Менендес и др. [16] также подтверждают, что олеиновая кислота может подавлять экспрессию Her-2/neu (erbB-2), который является геном, участвующим в развитии рака молочной железы. Кроме того, высокое содержание олеиновой кислоты повышает устойчивость масла к окислительной деструкции при высоких температурах [17]. Поэтому высокоолеиновое масло используется в консервной промышленности [18] и в качестве присадок к смазочным материалам для автомобилей и оборудования текстильной промышленности. Одним из преимуществ этого подсолнечного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты является его более высокая степень окислительной стабильности, что желательно для целей жарки, рафинации и хранения по сравнению с маслами с низким содержанием олеиновой кислоты [19].

Семена подсолнечника являются особенно богатым источником полиненасыщенных жирных кислот (приблизительно 31,0%) по сравнению с другими масличными культурами: семенами сафлора (28,2%), кунжута (25,5%), льна (22,4%), семян хлопка (18,1%), арахиса ( 13,1%) и сои (3,5%) соответственно [20]. Линолевая кислота является незаменимой полиненасыщенной жирной кислотой омега-6 с 2 цис двойными связями. Доказана обратная связь между потреблением омега-6 жирных кислот и риском ишемической болезни сердца [21]. Конъюгированная линолевая кислота (CLA) представляет собой изомеры линолевой кислоты с сопряженными двойными связями [22], цис -9, транс -11-CLA (CLA1) и транс -10, цис -12-CLA ( CLA2) являются наиболее активными изомерами конъюгированной линолевой кислоты, они проявляют несколько важных физиологических эффектов, включая противоопухолевый [23], антиоксидантный, антиатеросклерозный [24] и антиожирительный [25] активности, а также нормализацию нарушенного уровня глюкозы. толерантности у животных и человека [26].Сегодня биотехнологические методы являются потенциальным методом получения активных изомеров [27]. Для производства CLA Hosseini et al. [28] используют подсолнечное масло и касторовое масло в качестве экономичных субстратов, превращают подсолнечное масло и касторовое масло в свободные жирные кислоты с помощью липазы бактерий ( Lactobacillus plantarum ) в различных условиях. Этот метод позволяет нам получать самые высокие концентрации изомеров CLA со смесью двух биоактивных изомеров, включая цис -9, транс -11-CLA (0.38 мг мл -1 ) и транс -10, цис -12-CLA (0,42 мг мл -1 ) из 8 мг мл -1 подсолнечного масла. С точки зрения питания рекомендуется диета, богатая ненасыщенными жирными кислотами (как олеиновой, так и линолевой). Было признано, что подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты обладает положительными питательными свойствами.

В дополнение к высокому содержанию олеиновой и линолевой кислот семена подсолнечника также содержат значительно больше витамина Е (37.8 мг/100 г) по сравнению с льняным семенем, кунжутом и соей (все они содержат менее 3 мг/100 г) и даже арахисом (10,1 мг/100 г) [29]. Витамин Е считается жизненно важным антиоксидантом, играющим роль в предотвращении или контроле неспецифических реакций различных окислителей, образующихся при нормальном метаболизме.

Химические компоненты

Съедобные семена и проростки являются хорошим источником антиоксидантов, таких как: флавоноиды, фенольные кислоты, микроэлементы и витамины [30]. В течение последних нескольких десятилетий флавоноиды (гелианнон, кверцетин, кемпферол, лютеолин, апигенин) [31], фенольные кислоты (кофеиновая, хлорогеновая, кофеилхинная, галловая, протокатеховая, кумаровая, феруловая и синапиновая кислоты) идентифицированы из семян и ростков подсолнечника и, как было показано, способствуют их фармацевтической активности [32–34].Структуры флавоноидов и фенольных кислот сложноцветных представлены на рис. Флавоны и флавонолы являются наиболее часто встречающимися структурными типами флавоноидов в семействе сложноцветных. Наиболее распространенными моделями замещения флавонов являются 5,7,4′-триоксигенация (тип апигенина) и 5,7,3′,4′-тетраоксигенация (тип лютеолина). Для флавонолов наиболее распространены 3,5,7,4′-тетраоксигенация (кемпфероловый тип) и 3,5,7,3′,4′-пентаоксигенация (кверцетионный тип) [35].

Структуры химических компонентов сложноцветных.Халкон [1-1], аурон [1-2], флавон: R=H апигенин, R=OH лютеолин [1-3], флавонол: R=H кемпферол, R=OH кверцетин [1-4], изофлавон [ 1-5], изофлавон (генистеин) [1-6], дигидрофлавонол [1-7], R 1 , R 2 , R3, R 4 =H: хинная кислота [1-8], p -кумароил (pCo)[1-9], кофеил (C) [1-10], ферулоил (F) [1-11], 5-O-кофеоилхиновая кислота [1-12]

Флавоноиды

Флавоноиды представляют собой фенольные вещества, выделенные из широкого спектра сосудистых растений, которые обладают широким спектром биологических преимуществ, включая антибактериальные, противовирусные, противовоспалительные, противоаллергические, антитромботические и сосудорасширяющие [36].Классы флавоноидов (флаваноны, флавоны, флавонолы, изофлавоноиды, антоцианы, халкон и аурон) различаются по своим структурным характеристикам вокруг гетероциклического кислородного кольца. Флавоноиды (таблица ) являются важными метаболитами, обнаруженными в семействе подсолнечника. У японцев потребление флавоноидов и изофлавонов является основным компонентом среди непитательных фитохимических веществ с антиоксидантным потенциалом в рационе. Арал и др. [37] демонстрируют, что высокое потребление как флавоноидов, так и изофлавонов японскими женщинами может способствовать более низкой заболеваемости ишемической болезнью сердца по сравнению с женщинами в других странах.Изофлавон является известным фитоэстрогеном, и, как сообщается, он играет различные полезные для здоровья роли, такие как антиоксидант [38]. Общее содержание изофлавонов увеличивается с 534 нг/г в семенах подсолнечника до 613,7 (замачивание в воде) и 685,9 (замачивание в хитозане) нг/г после прорастания, что указывает на то, что ростки подсолнечника могут быть лучшим источником функционального питания, чем сырой подсолнечник. семена [39]. Флавоноиды в семенах и ростках подсолнечника составляют 25 и 45 мг/г эквивалента кверцетина (общее содержание флавоноидов в экстрактах сравнивают со стандартной кривой для растворов кверцетина и выражают в мг эквивалентов кверцетина на г сухого вещества семян и ростков) [ 32].Увеличение общего содержания флавоноидов в семенах подсолнечника при прорастании согласуется с результатами Kim et al. [40]. Эти авторы обнаружили, что прорастание бобов мунг вызывает повышение уровня флавоноидов по сравнению с интактными семенами.

Таблица 1

Таблица 1

Химические составляющие, идентифицированные от Sunflower Family (Asteraceae)

9 KAEMPFEROL [35] [35] 9 [35] 90 143 [33] [33] [33] [33] [33]
3 5 7 3 9 3 4 Refs
[1-4] ОН О О H ОН [35] [35]
[1-3] [1-3] H О О H H ОН [35]
[1-7] [1-7] [1-7] H H H H H
Genistein 1-6] OH О 9 H H [35] [35] [35]
[1-5] [1-5] OH OGLC H H [35]
Daidzein [1-5] H ОН H OH [35]
Daidzin 1-5] H H H H [39] [35] [35] [35] [35] [1-5] [1-5] О H OCH 3 [35]
Формононетин [1-5] H ОН H OCH 3 [35]
Лютеолин [1-3] H О О О [35] [35] [35] [35]
[1-4] [1-4] ОН ОН ОН ОН [35]
Фенольные кислоты R1 R2 R3 R3 R4 R4 [33]
) [1-8, 1-8 10] H C C H H H 9 [33] [33] [33] [33]
H H C C C [33] [33] [33] [33] [33]
4-O-Caffooylquinic acid (4-CQA) [1-8, 1-10] H H C H H [33] [33]
5-OP-Coumaroylquinic Couse [1-8, 1-9] H H H p CO [33] [33] [33] [33] [33]
5-o-FeruloyloyLquinic acid [1-8, 1-11] H H H F [33
3,4-Di-O-Caffeoylquinic acid (3,4-DICQA) [1-8, 1-10] H C C H 33]
3,5-ди-о-кафекоилкиновая кислота (3,5-дика) [1-8, 1-10] H C H C [33]
4,5-ди-о-кофеилхинная кислота (4,5-диХА) [1-8, 1-10] H H C C 4 4 [33]

Фенольные кислоты

Фенольные кислоты встречаются в растениях в различных формах, таких как агликоны (свободные фенольные кислоты), сложные эфиры, гликозиды и/или связанные комплексы [41].В таблице представлены характерные ионы и содержание фенольных соединений, идентифицированных в семенах подсолнечника [33, 42]. В нем сообщается, что 5- O -кофеоилхиновая кислота (5-CQA) является преобладающим соединением в немасличных и масличных семенах подсолнечника, за ней следуют диCQA, где галловая и феруловая кислоты являются преобладающими соединениями в семенах бобов мунг [43]. Этот CQA и его изомеры 3- и 4-CQA, соответственно, составляют от 62,1% до 92,9% общего содержания фенолов во всех образцах. Общее содержание фенолов в ядрах подсолнечника немасличного подсолнечника находится в диапазоне 3291.9–3611,0 мг/100 г сухого вещества, тогда как ядра масличных культур демонстрируют концентрации в диапазоне от 3938,8 до 4175,9 мг/100 г сухого вещества [33]. Фиск и др. [44] установили, что общее содержание фенолов составляет 2700 мг/100 г сухого вещества. Недавние исследования показывают, что прорастание заметно влияет на содержание общего, растворимого и связанного фенола как в семенах, так и особенно в проростках [30]. Интересно, что прорастание увеличивает общее содержание фенолов в семенах подсолнечника на 232% [32], в то время как исследования, проведенные Севальос-Казальс и Сиснерос-Зеваллос [45], указывают на снижение содержания фенолов в семенах подсолнечника.Эти различия могут быть связаны с разнообразием сортов, условиями выращивания и хранения и/или процедурами экстракции [40, 42]. Многие исследования указывают на высокий антиоксидантный потенциал полифенолов семян подсолнечника (например, кофейной, хлорогеновой, кофеиллихиновой, синапиновой, феруловой, галловой, кумаровой и протокатеховой кислот, глюкозида, глюкопиранозида и цинарина), которые остаются при переработке в масло [32–34]. . Напротив, фенольные соединения могут снижать качество белков подсолнечника, подавляя усвояемость, вызывая нежелательное потемнение и структурные модификации, а также изменяя функциональные свойства и поведение белков в различных пищевых матрицах.

Таблица 2

Характеристика ионов и содержания фенолокислот семян подсолнечника

6
-Caffeoилькиновые кислота , 135134 — Каффеоиликиновая кислота
Название соединения Содержание (мг/100 г СВ) [M−H90z] (12289) Фрагмент ионов фрагментов (м / z)
Немесицевый Мальсея
7,6 ± 3.6 12,4 ± 2.0 193 193, 134
Caffio 20.5 ± 1,6 26.7 ± 1.1 179 179, 135
28.1 ± 4.0 39,0 ± 2.3
480 ± 21,6 439,9 ± 8,6 353 191, 179, 1
4 O -caffeoylquinic кислота 58,2 ± 0,8 87,5 ± 4,1 353 191, 179, 173, 135
5- O -кофеоилхиновая кислота 2795.7 ± 167.4 2467.0 ± 13.9 191, 179, 135
5- O -P-Coumaroylquinic Coumaroylquinic Coumaroylquinic Coumaroylquinic Coumaroylquinic CoumaRoylquinic, 11.3 ± 2,4 113 ± 1,0 337, 163
5- O 16,5 ± 1,5 113 ± 1,0 367 367 191, 173, 111, 193, 274, 336
Производное Coumaric и Ferulic кислота 27.9 ± 2,8 90 148 90 549 22.6 ± 1,4
Dicaffeoylquinic кислота 196,2 ± 7,0 360,9 ± 1,1 515 353, 335191, 179, 173135
Caffeoylquinic кислота 24,7 ± 3,3 365 ± 22 32 39148 353 191 9 ± 5.8 28,8 ± 0,3 515 515 515 353, 173, 179, 498, 191, 354, 335, 203, 299 91, 354, 335, 203, 299
3,5-ди- o -Caffeoилкиновая кислота 135,0 ± 3.0 211.2 ± 1,1 515 515 353, 191, 179, 135, 173, 191, 179, 135, 173
46,3 ± 2,7 120,9 ± 0,2 515 515 515 515 515 515 515 515 353, 173, 203, 179, 299, 255, 191, 335, 317

Токоферолы

Витамин Е и другие токоферолы являются важными компонентами подсолнечного масла.Токоферолы являются природными жирорастворимыми витаминами-антиоксидантами, жизнеспособными как in vivo, так и in vitro [46]. Существует четыре производных токоферола: альфа, бета, гамма и дельта. Эти изомеры токоферола различаются по своей относительной антиоксидантной активности in vitro и in vivo, при этом альфа-токоферол является самым высоким. В качестве антиоксиданта витамин Е выполняет различные функции, возможно, снижая риск сердечно-сосудистых заболеваний и некоторых видов рака [47]. Токоферол, хотя и необходим для нормального функционирования организма, не может быть синтезирован в организме человека и поэтому должен быть включен в рацион [48].

В культивируемых семенах подсолнечника содержится умеренное количество токоферолов, преимущественно альфа-токоферола. Веласко и др. [49] в своем исследовании коммерческих гибридов подсолнечника сообщают о среднем содержании токоферола 669,1 мг/кг, состоящем из альфа-токоферола (92,4%), бета-токоферола (5,6%) и гамма-токоферола (2,0%). Ноласкоа и др. [50] также сообщают о значительных вариациях (389–1873 мг/г) общей концентрации токоферола в подсолнечном масле в зависимости от типа оболочки, местоположения, гибридов и лучевой обработки.Согласно Фиску и соавт. [44], значения токоферола колеблются от 214 до 392 мг/кг. В более целенаправленном исследовании Rossi et al. [51] сообщают о содержании альфа-токоферола 475 мг/100 г в подсолнечном масле.

Другие

Семена и ростки подсолнечника содержат высокие концентрации никотиновой кислоты и витаминов А, В и С. Они также богаты минералами, в частности, кальцием, железом, магнием, фосфором, калием, селеном и цинком [52]. как фитостеролы, снижающие уровень холестерина. Примечательно, что ростки содержат магний и цинк в гораздо больших количествах, чем семена.Лука и др. [53] сообщают, что экстракт семян подсолнечника обладает гипогликемическим потенциалом, возможно, из-за вторичных метаболитов, т.е. алкалоиды, дубильные вещества, сапонины, сердечные гликозиды, терпены, стероиды и фенол.

Динамические изменения метаболитов при прорастании семян подсолнечника

В процессе прорастания происходит катаболизм макронутриентов и деградация углеводов, белков и липидов, сопровождающиеся увеличением свободных аминокислот и органических кислот. Кроме того, антипитательные и неперевариваемые компоненты, такие как ингибиторы протеазы и лектины, уменьшаются во время прорастания [54].Наконец, съедобные семена накапливают некоторые вторичные метаболиты, такие как витамин Е и полифенолы.

Протеаза отвечает за превращение белков в аминокислоты [55], а фермент α-амилаза превращает крахмал в сахара. Во время прорастания происходит гидролиз белков и углеводов с сопутствующим увеличением количества свободных аминокислот и простых сахаров. Эрбас и др. [56] изучают два сорта семян подсолнечника и обнаруживают, что содержание белка снижается с 48,1 и 40,9% до 35,5 и 28%.4% соответственно содержание свободных аминокислот увеличивается с 0,59 и 0,28% до 5,07-5,62% у семян подсолнечника. Общее содержание растворимых и редуцирующих сахаров увеличивается с 7,3 до 28,6 мг/г и с 1,8 до 6,4 мг/г соответственно. Содержание масла увеличивается на начальном этапе прорастания, но затем снижается на протяжении всего развития проростков, при этом наиболее существенные изменения происходят между 72 и 96 часами. Содержание свободных жирных кислот достигает пика через 72 часа, а затем снижается. Это может быть связано с усилением гидролиза масла, превращением свободных жирных кислот в сахарозу и мобилизацией к оси растущего эмбриона.Состав триглицеридов также изменяется вследствие их гидролиза до свободных жирных кислот и может рассматриваться как своего рода предварительное переваривание [57].

Активация эндогенных ферментов и сложный биохимический метаболизм могут привести к изменениям фенольного состава во время прорастания. В синтез и трансформацию фенольных соединений вовлечено несколько важных молекулярных сигнальных путей, включая окислительный пентозофосфатный, ацетатно-малонатный, фенилпропаноидный, шикиматный, пути гидролизуемого танина, а также гликолиз.Общее содержание фенолов увеличивается через 5 дней после прорастания, при этом основными соединениями являются галловая, протокатеховая, кофейная и синапиновая кислоты, а также кверцетин. Количество антипитательных компонентов, влияющих на переваривание белков, уменьшается после прорастания, таких как вызывающие метеоризм α-галактозиды, ингибиторы трипсина и химотрипсина.

Биологическая активность

Семена подсолнечника являются замечательным источником питательных веществ, минералов, антиоксидантов и витаминов, обладающих антиоксидантным, антимикробным, противодиабетическим, антигипертензивным, противовоспалительным и ранозаживляющим действием (таблица).Эти различные свойства этого функционала H. annuus L. обсуждаются ниже.

Таблица 3

Таблица 3

Биологические мероприятия и соединения семян подсолнечника и росток

Биологические мероприятия Биологические соединения
Антиоксидантные эффекты Токоферолы, L-аскорбиновые кислоты, антиоксидантные ферменты каталазы, глутатион дегидрогеназа гваякол пероксидазы, глутатион-редуктазы, каротиноиды
Антимикробная активность танины, сапонины, гликозиды, алкалоиды, фенольные соединения
Antidiabetic эффекты хлорогеновая кислота, гликозиды, фитостерины, кофейная кислота, хинной кислоты
Гипотензивный Эффекты 11S Глобулин пептиды
α-токоферол, тритерпен гликозиды, Helianthosides
раны заживления линолевая кислота, арахидоновая кислота

антиоксидант эффекты

Уже давно признано, что антиоксиданты обладают защитными функциями против повреждения клеток и снижают риск хронических заболеваний [58, 59].Природные антиоксиданты встречаются в виде ферментов (каталаза, глутатиондегидрогеназа и гваяколпероксидаза), пептидов (восстановленный глутатион), каротиноидов и фенольных соединений (токоферолы, флавоноиды и фенольные кислоты).

На антиоксидантную активность проростков подсолнечника влияет множество факторов. Антиоксидантная защита может быть нарушена ультрафиолетовым излучением типа B (UV-B), поглощенным семядолями подсолнечника. Растворимая антиоксидантная защита (восстановленный глутатион) и активность антиоксидантных ферментов (каталаза, глутатиондегидрогеназа и гваяколпероксидаза) увеличиваются до 32.0 нмоль/г, 0,36 пмоль/мг, 4,6 и 18,7 ЕД/мг в семядолях подсолнечника, подвергшихся воздействию 15 кДж/м 2 УФ-В, соответственно [60]. Семена подсолнечника, подвергнутые воздействию солевого раствора, продемонстрировали более высокую активность антиоксидантных ферментов, включая активность супероксиддисмутазы (СОД), гваяколпероксидазы (ПОД) и каталазы (КАТ). Листья подсолнечника в засоленных условиях проявляют более высокую активность глутатионредуктазы (ГР) и активность КАТ, чем корень, в то время как глутатион-S-трансфераза (ГСТ), активность ПОД и активность СОД повышались в корне по сравнению с листом в тех же условиях [61]. ].

Также была оценена антиоксидантная способность экстрактов семядолей полосатых семян подсолнечника, антиоксидантная способность железовосстанавливающей/антиоксидантной способности (FRAP), 2,2-дифенил-1-пикрилгидразильного радикала (DPPH) и способность поглощать кислородные радикалы (ORAC). 45,27 мкмоль; 50,18%, 1,5 экв. тролокса соответственно [62]. Во время фазы прорастания активность DPPH по удалению радикалов увеличивается, вероятно, из-за увеличения общего содержания фенолов, мелатонина и общего количества изофлавонов. Общее содержание фенолов в семенах подсолнечника увеличивается с 1.06 до 3,60 мг/г. Мелатонин в ростках подсолнечника составляет 1,44 нг/г, но не обнаружен в семенах. Общее содержание изофлавонов увеличивается с 534 до 613,7 нг/г после прорастания [39]. Изофлавон имеет различные преимущества для здоровья в качестве антиоксиданта [38], ингибитора окисления липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и в качестве поглотителя активности радикалов DPPH [63]. Антиоксидантная активность других семян, как правило, увеличивается при прорастании, значения антиоксидантной активности увеличиваются почти в 12 раз у маша, в два раза у редьки и на одну пятую у проростков брокколи по сравнению с семенами [32].

Противомикробная активность

Неспецифические белки-переносчики липидов (nsLTP) принадлежат к большому семейству растительных белков. Белок-переносчик липидов (LTP) обладает сильной антимикробной активностью в отношении модельного грибка. Сообщается, что ЛТБ из лука обладает высокой активностью против широкого спектра грибов [64]. Ha-AP10 представляет собой основной полипептид с молекулярной массой 10 кДа, гомологичный многим LTP растений, что указывает на эффективную противомикробную активность против модельного грибка. В семенах подсолнечника, как и в других семенах, На-АР10 проявлял высокую противогрибковую активность [65].Этот белок присутствует в течение первых 5 дней (и, возможно, дольше) прорастания подсолнечника. Большая часть этого распределена в семядолях. В другом отчете показано, что Ha-AP10 проявляет слабое ингибирующее действие на рост грибка Alternaria alternata , который естественным образом поражает семена подсолнечника [66]. По этим причинам роль Ha-AP10 как противогрибкового белка требует дальнейшего изучения.

Parekh и Chanda [67] сообщают, что некоторые вторичные метаболиты листьев и корней ингибируют рост определенных микроорганизмов, выделенных при инфекциях, передающихся половым путем.Антимикробные механизмы варьируются между различными фитохимическими веществами. Дубильные вещества, например, образуют необратимые комплексы с белком, богатым пролином, что приводит к ингибированию синтеза белка микробной клеткой. Антибактериальную и противогрибковую активность экстракта семян подсолнечника изучают путем определения зоны ингибирования, образованной вокруг диска, с различной степенью эффективности ингибирования Salmonella typhi , Staphylococcus aureus , Bacillus subtilis , Vibrio cholera , Aspergillus f Rhizopus stolonifer , Candida albicans и Fusarium oxysporum [68].Таким образом, антибактериальная и противогрибковая активность может быть обусловлена ​​экстрагированными флавоноидами, алкалоидами, сапонинами и дубильными веществами, которые, как доказано, инактивируют микробные адгезии, ферменты и транспортные белки клеточной оболочки [69]. Полученные данные свидетельствуют о том, что экстракт из семян H. annuus обладает антимикобактериальной активностью (МПК = 500 мкг/мл) [70], и это согласуется с предыдущей работой Cantrell et al. [71], которые сообщают, что I. helenium , другой вид семейства подсолнечника, также обладает активностью против M.tuberculosis h47Rv (100 мкг/мл метанольного экстракта превышает 80% ингибирование с использованием радиореспирометрического анализа BACTEC).

Противодиабетические эффекты

Образование и накопление конечных продуктов гликирования (AGE) в условиях гипергликемии является важным патогенным фактором диабета [72]. В последнее время серьезные исследования посвящены изучению действия натуральных продуктов против возрастных изменений. Ростки подсолнечника предлагают разнообразную защиту от КПГ. При концентрации экстракта 1,0 мг/мл скорость ингибирования КПГ составляет H.annuus L. составляет 83,29% [72]. Природные антиоксиданты и антигликативы более эффективны при лечении и профилактике диабета [73], устраняя активные формы кислорода (АФК), которые индуцируют различные биохимические пути, связанные с диабетическими осложнениями. Ростки подсолнечника проявляют наиболее сильное поглощение радикалов DPPH, снижение содержания железа и ингибирование окисления β-каротина по сравнению с семенами. В качестве фенольного соединения цинарин обладает эффектом снижения уровня холестерина/триглицеридов и потенциально может принести пользу пациентам с гипергликемией или гиперлипидемией [74].Содержание цинарина в ростках подсолнечника составляет более 8% (в весовом отношении), что намного выше, чем в листьях артишока. Другие фитохимические вещества, такие как флавоноиды, гликозиды и фитостеролы, лечат гипогликемические и антигипергликемические состояния [75].

Антидиабетические свойства экстракта семян подсолнечника изучались на нормальных крысах с диабетом 2 типа, вызванным гипергликемией и стрептозотоцином (СТЗ) с нагрузкой глюкозой. Дозировка экстракта 250 и 500 мг/кг снижает уровень глюкозы в плазме у нормальных крыс 17.78 и 24,83% и 22,03 и 27,31% у крыс с диабетом соответственно. Лука и др. [53] также сообщают, что экстракт семян подсолнечника снижает уровень глюкозы в плазме. Экстракт семян подсолнечника (в двух дозировках 250 и 500 мг/кг) снижает уровень глюкозы в крови ( p  < 0,001) у крыс с диабетом, индуцированным стрептозотоцином и никотинамидом, по сравнению с глибенкламидом (600 мкг/кг), а также улучшает массу тела, содержание гликогена в печени, гликозилированный гемоглобин, малоновый диальдегид в плазме, уровень глутатиона и уровень инсулина в сыворотке у крыс с диабетом [76].Вторичные метаболиты в экстракте семян подсолнечника эффективно контролируют уровень глюкозы с помощью ингибиторов альфа-гликозидазы, которые подавляют ферменты щеточной каемки кишечника и, таким образом, снижают переваривание и всасывание углеводов при постпрандиальной гипергликемии в кишечнике [77].

Антигипертензивное действие

В последние годы было признано, что биоактивные пептиды обладают биологическими преимуществами для пищеварения и наблюдаются во время гидролиза белков in vitro. Некоторые биоактивные пептиды обладают антигипертензивными свойствами за счет ингибирования ангиотензин-I-превращающего фермента (АПФ).

Гидролизат белка подсолнечника получают гидролизом с использованием пепсина и панкреатина. Эти пептиды демонстрируют разную эффективность ингибирования АПФ при разном времени гидролиза. Значительное увеличение образования ингибирующих пептидов АПФ происходит в начале гидролиза пепсина. Гидролизат панкреатина также приводит к максимальному ингибированию АПФ в начале гидролиза [78]. Затем пептид очищают и секвенируют. После идентификации пептида с помощью секвенирования аминокислот было выявлено соответствие фрагмента гелиантинина, а именно глобулина 11S семян подсолнечника [79].

Противовоспалительная активность

Подсолнечное масло в противовоспалительном и желудочно-кишечном профилях индометацина оценивают на крысах [80]. Результаты показывают, что подсолнечное масло обладает значительными противовоспалительными свойствами, возможно, уменьшая вызванный каррагинаном отек лап на 79,5% по сравнению с индометацином (56,2%). Индометацин является широко используемым противовоспалительным средством, но его введение вызывает заметное повреждение желудка у крыс. Введение индометацина вместе с подсолнечным маслом не вызывает статистически значимого повреждения желудка у крыс.Фактически, подсолнечное масло уменьшает окислительное повреждение тканей желудка крыс и, следовательно, в сочетании с подсолнечным маслом потенциально предотвращает повреждение желудка. Другие растительные масла, такие как оливковое масло, также оказывают противовоспалительное действие благодаря своим компонентам (токоферолам и стероидам) [81, 82]. Наличие сапонина в листьях подсолнечника также уменьшает воспаление.

Заживление ран

Подсолнечное масло с высокой концентрацией линолевой кислоты может быть показано в качестве терапевтической альтернативы как для микроскопического, так и для клинического процесса заживления ран у молодых самцов ягнят [83].Через 3 дня лечения подсолнечным маслом площади ран уменьшаются на 300 %, а через 7 дней раны также улучшаются макроскопически по сравнению с контрольными ранами [83]. Эти результаты подтверждают эффективность аминокислот и незаменимых жирных кислот в заживлении ран, о которой сообщают Baie и Sheikh [84]. Линолевая и арахидоновая кислоты важны не только для поддержания кожного барьера от потери воды и в качестве предшественников простагландинов, но также играют роль в регуляции клеточного деления, дифференцировке эпидермиса и, следовательно, в контроле шелушения кожи.Van Dorp [85] и Prottey et al. [86] отмечают, что подсолнечное масло с высоким содержанием линолевой кислоты может обратить вспять и вылечить как шелушащиеся поражения, так и дерматозы. Дармштадт и др. [87] проверяют влияние местного применения подсолнечного масла 3 раза в день на состояние кожи недоношенных детей с гестационным возрастом < 34 недель, лечение подсолнечным маслом приводит к значительному улучшению состояния кожи и значительному снижению заболеваемости. нозокомиальных инфекций.

Обзор фитохимии, изменений метаболитов и медицинского применения семян и ростков подсолнечника обыкновенного (Helianthus annuus L.)

Abstract

Семена и ростки подсолнечника ( Helianthus annuus L.) — это вездесущая культура, обладающая обильными питательными веществами и биологической активностью. В этом обзоре обобщается признанная в настоящее время, но недостаточно изученная питательная и медицинская ценность как семян, так и проростков, подчеркивая потенциальную пользу их фитохимических компонентов, включая фенольные кислоты, флавоноиды и токоферолы. Кроме того, оцениваются динамические изменения метаболитов, которые происходят во время прорастания и биологической активности.Цель состоит в том, чтобы предоставить научные данные для улучшения диетического и фармацевтического применения этой распространенной, но популярной культуры в качестве функциональной пищи.

Ключевые слова: Семена подсолнечника, Питательная ценность, Химические составляющие, Метаболиты, Биологическая активность разнообразные питательные и лечебные свойства.Семена подсолнечника, хотя и используются в качестве закуски, гарнира для салатов и в некоторых хлебобулочных изделиях, в основном собирают для производства масла, занимая 4-е место на мировом уровне (8% от 186 млн т масла в 2012 г.) после пальмы (29%). соя (22%) и рапс (13%) [1]. Семена и ростки подсолнечника содержат ценные антиоксидантные, антимикробные, противовоспалительные, антигипертензивные, ранозаживляющие и сердечно-сосудистые свойства, обнаруженные в его фенольных соединениях, флавоноидах, полиненасыщенных жирных кислотах и ​​витаминах [2].Он используется в этномедицине для лечения ряда заболеваний, включая болезни сердца, бронхиальные, гортанные и легочные инфекции, кашель и простуду, а также коклюш [3]. Эти заметные лечебные, питательные и кулинарные преимущества привели к исторической и растущей популярности подсолнечника и его составных частей во всем мире.

При прорастании подсолнечника также образуются важные вторичные соединения, играющие потенциально важную роль в экологии, а также в физиологии, биосинтезе и биодеградации организмов.В этом обзоре подчеркивается важность расширения исследований ростков подсолнечника, в частности, путем обобщения химических составляющих, динамических изменений, биологического воздействия метаболитов и общей питательной ценности этого распространенного растения.

Пищевая ценность семян подсолнечника

Семена подсолнечника, выращиваемые и потребляемые во всем мире, содержат множество питательных компонентов, включая белок, ненасыщенные жиры, клетчатку, витамины (особенно Е), селен, медь, цинк, фолиевую кислоту, железо и более.Его можно использовать в качестве растительного масла, употреблять в качестве жареной или соленой закуски, очищать от шелухи и добавлять в кондитерские изделия, а поскольку семена подсолнечника богаты серными аминокислотами, их шрот широко используется в качестве корма как для скота, так и для домашних животных [4]. ].

Семена подсолнечника состоят примерно на 20% из белка, запасные белки семян обеспечивают серу и азот, необходимые для развития проростков после прорастания [5]. Эти богатые серой белки идеально подходят для многих метабиологических потребностей человека, включая развитие мышечных и скелетных клеток, выработку инсулина и в качестве антиоксиданта.В семенах подсолнечника есть два основных типа запасных белков, в том числе 11S-глобулины и 2S-альбумины напинового типа, 60% из которых составляют водорастворимые 2S-альбумины, а остальные — 11S-глобулины [6]. Сообщается, что различные альбумины обладают бактерицидными [7] и фунгицидными свойствами [8, 9]. Семена подсолнечника также являются ценным источником глютамина/глутаминовой кислоты, аспарагина/аспарагиновой кислоты, аргинина и цистеина и богаты белком, хорошо сбалансированным содержанием аминокислот и низкими антипитательными свойствами [10].Содержание глутаминовой кислоты, аспарагиновой кислоты и аргинина составляет 26,91, 10,50, 9,75 г/100 г белка в подсолнечном шроте соответственно. Кроме того, незаменимые аминокислоты, т.е. фенилаланин и тирозин, лейцин, метионин и цистеин, количество которых составляет 8,56, 6,18, 3,47 г/100 г белка [11]. Семена подсолнечника в сочетании с хлебом на основе пшеницы также значительно увеличивают количество и качество белка в хлебе [12].

Семена подсолнечника содержат 35–42 % масла и, естественно, богаты линолевой кислотой (55–70 %) и, следовательно, бедны олеиновой кислотой (20–25 %).[13]. Исследования показывают, что подсолнечное масло может снижать как общий холестерин, так и холестерин липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), а также обладает антиоксидантными свойствами [14]. Олеиновая кислота представляет собой мононенасыщенную жирную кислоту омега-9, способную снижать уровень триацилглицеридов и холестерина липопротеинов низкой плотности, повышать уровень холестерина липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) и тем самым снижать риск сердечного приступа. Олеиновая кислота также демонстрирует более сильную связь с раком молочной железы. Это убедительное доказательство получено в исследованиях южноевропейского населения, у которых потребление источников олеиновой кислоты, по-видимому, является защитным [15].Менендес и др. [16] также подтверждают, что олеиновая кислота может подавлять экспрессию Her-2/neu (erbB-2), который является геном, участвующим в развитии рака молочной железы. Кроме того, высокое содержание олеиновой кислоты повышает устойчивость масла к окислительной деструкции при высоких температурах [17]. Поэтому высокоолеиновое масло используется в консервной промышленности [18] и в качестве присадок к смазочным материалам для автомобилей и оборудования текстильной промышленности. Одним из преимуществ этого подсолнечного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты является его более высокая степень окислительной стабильности, что желательно для целей жарки, рафинации и хранения по сравнению с маслами с низким содержанием олеиновой кислоты [19].

Семена подсолнечника являются особенно богатым источником полиненасыщенных жирных кислот (примерно 31,0%) по сравнению с другими масличными культурами: семенами сафлора (28,2%), кунжута (25,5%), льна (22,4%), семян хлопка (18,1%), арахиса ( 13,1%) и сои (3,5%) соответственно [20]. Линолевая кислота является незаменимой полиненасыщенной жирной кислотой омега-6 с 2 цис двойными связями. Доказана обратная связь между потреблением омега-6 жирных кислот и риском ишемической болезни сердца [21]. Конъюгированная линолевая кислота (CLA) представляет собой изомеры линолевой кислоты с сопряженными двойными связями [22], цис -9, транс -11-CLA (CLA1) и транс -10, цис -12-CLA ( CLA2) являются наиболее активными изомерами конъюгированной линолевой кислоты, они проявляют несколько важных физиологических эффектов, включая противоопухолевый [23], антиоксидантный, антиатеросклерозный [24] и антиожирительный [25] активности, а также нормализацию нарушенного уровня глюкозы. толерантности у животных и человека [26].Сегодня биотехнологические методы являются потенциальным методом получения активных изомеров [27]. Для производства CLA Hosseini et al. [28] используют подсолнечное масло и касторовое масло в качестве экономичных субстратов, превращают подсолнечное масло и касторовое масло в свободные жирные кислоты с помощью липазы бактерий ( Lactobacillus plantarum ) в различных условиях. Этот метод позволяет нам получать самые высокие концентрации изомеров CLA со смесью двух биоактивных изомеров, включая цис -9, транс -11-CLA (0.38 мг мл -1 ) и транс -10, цис -12-CLA (0,42 мг мл -1 ) из 8 мг мл -1 подсолнечного масла. С точки зрения питания рекомендуется диета, богатая ненасыщенными жирными кислотами (как олеиновой, так и линолевой). Было признано, что подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты обладает положительными питательными свойствами.

В дополнение к высокому содержанию олеиновой и линолевой кислот семена подсолнечника также содержат значительно больше витамина Е (37.8 мг/100 г) по сравнению с льняным семенем, кунжутом и соей (все они содержат менее 3 мг/100 г) и даже арахисом (10,1 мг/100 г) [29]. Витамин Е считается жизненно важным антиоксидантом, играющим роль в предотвращении или контроле неспецифических реакций различных окислителей, образующихся при нормальном метаболизме.

Химические компоненты

Съедобные семена и проростки являются хорошим источником антиоксидантов, таких как: флавоноиды, фенольные кислоты, микроэлементы и витамины [30]. В течение последних нескольких десятилетий флавоноиды (гелианнон, кверцетин, кемпферол, лютеолин, апигенин) [31], фенольные кислоты (кофеиновая, хлорогеновая, кофеилхинная, галловая, протокатеховая, кумаровая, феруловая и синапиновая кислоты) идентифицированы из семян и ростков подсолнечника и, как было показано, способствуют их фармацевтической активности [32–34].Структуры флавоноидов и фенольных кислот сложноцветных представлены на рис. Флавоны и флавонолы являются наиболее часто встречающимися структурными типами флавоноидов в семействе сложноцветных. Наиболее распространенными моделями замещения флавонов являются 5,7,4′-триоксигенация (тип апигенина) и 5,7,3′,4′-тетраоксигенация (тип лютеолина). Для флавонолов наиболее распространены 3,5,7,4′-тетраоксигенация (кемпфероловый тип) и 3,5,7,7,3′,4′-пентаоксигенация (кверцетионный тип) [35].

Структуры химических компонентов сложноцветных.Халкон [1-1], аурон [1-2], флавон: R=H апигенин, R=OH лютеолин [1-3], флавонол: R=H кемпферол, R=OH кверцетин [1-4], изофлавон [ 1-5], изофлавон (генистеин) [1-6], дигидрофлавонол [1-7], R 1 , R 2 , R3, R 4 =H: хинная кислота [1-8], p -кумароил (pCo)[1-9], кофеил (C) [1-10], ферулоил (F) [1-11], 5-O-кофеоилхиновая кислота [1-12]

Флавоноиды

Флавоноиды представляют собой фенольные вещества, выделенные из широкого спектра сосудистых растений, которые обладают широким спектром биологических преимуществ, включая антибактериальные, противовирусные, противовоспалительные, противоаллергические, антитромботические и сосудорасширяющие [36].Классы флавоноидов (флаваноны, флавоны, флавонолы, изофлавоноиды, антоцианы, халкон и аурон) различаются по своим структурным характеристикам вокруг гетероциклического кислородного кольца. Флавоноиды (таблица ) являются важными метаболитами, обнаруженными в семействе подсолнечника. У японцев потребление флавоноидов и изофлавонов является основным компонентом среди непитательных фитохимических веществ с антиоксидантным потенциалом в рационе. Арал и др. [37] демонстрируют, что высокое потребление как флавоноидов, так и изофлавонов японскими женщинами может способствовать более низкой заболеваемости ишемической болезнью сердца по сравнению с женщинами в других странах.Изофлавон является известным фитоэстрогеном, и, как сообщается, он играет различные полезные для здоровья роли, такие как антиоксидант [38]. Общее содержание изофлавонов увеличивается с 534 нг/г в семенах подсолнечника до 613,7 (замачивание в воде) и 685,9 (замачивание в хитозане) нг/г после прорастания, что указывает на то, что ростки подсолнечника могут быть лучшим источником функционального питания, чем сырой подсолнечник. семена [39]. Флавоноиды в семенах и ростках подсолнечника составляют 25 и 45 мг/г эквивалента кверцетина (общее содержание флавоноидов в экстрактах сравнивают со стандартной кривой для растворов кверцетина и выражают в мг эквивалентов кверцетина на г сухого вещества семян и ростков) [ 32].Увеличение общего содержания флавоноидов в семенах подсолнечника при прорастании согласуется с результатами Kim et al. [40]. Эти авторы обнаружили, что прорастание бобов мунг вызывает повышение уровня флавоноидов по сравнению с интактными семенами.

Таблица 1

Таблица 1

Химические составляющие, идентифицированные от Sunflower Family (Asteraceae)

9 KAEMPFEROL [35] [35] 9 [35] 90 143 [33] [33] [33] [33] [33]
3 5 7 3 9 3 4 Refs
[1-4] ОН О О H ОН [35] [35]
[1-3] [1-3] H О О H H ОН [35]
[1-7] [1-7] [1-7] H H H H H
Genistein 1-6] OH О 9 H H [35] [35] [35]
[1-5] [1-5] OH OGLC H H [35]
Daidzein [1-5] H ОН H OH [35]
Daidzin 1-5] H H H H [39] [35] [35] [35] [35] [1-5] [1-5] О H OCH 3 [35]
Формононетин [1-5] H ОН H OCH 3 [35]
Лютеолин [1-3] H О О О [35] [35] [35] [35]
[1-4] [1-4] ОН ОН ОН ОН [35]
Фенольные кислоты R1 R2 R3 R3 R4 R4 [33]
) [1-8, 1-8 10] H C C H H H 9 [33] [33] [33] [33]
H H C C C [33] [33] [33] [33] [33]
4-O-Caffooylquinic acid (4-CQA) [1-8, 1-10] H H C H H [33] [33]
5-OP-Coumaroylquinic Couse [1-8, 1-9] H H H p CO [33] [33] [33] [33] [33]
5-o-FeruloyloyLquinic acid [1-8, 1-11] H H H F [33
3,4-Di-O-Caffeoylquinic acid (3,4-DICQA) [1-8, 1-10] H C C H 33]
3,5-ди-о-кафекоилкиновая кислота (3,5-дика) [1-8, 1-10] H C H C [33]
 4,5-Ди-о-кофеилхинная кислота (4,5-диХА) [1-8, 1-10] H H C 8 4 [33]

Фенольные кислоты

Фенольные кислоты встречаются в растениях в различных формах, таких как агликоны (свободные фенольные кислоты), сложные эфиры, гликозиды и/или связанные комплексы [41].В таблице представлены характерные ионы и содержание фенольных соединений, идентифицированных в семенах подсолнечника [33, 42]. В нем сообщается, что 5- O -кофеоилхиновая кислота (5-CQA) является преобладающим соединением в немасличных и масличных семенах подсолнечника, за ней следуют диCQA, где галловая и феруловая кислоты являются преобладающими соединениями в семенах бобов мунг [43]. Этот CQA и его изомеры 3- и 4-CQA, соответственно, составляют от 62,1% до 92,9% общего содержания фенолов во всех образцах. Общее содержание фенолов в ядрах подсолнечника немасличного подсолнечника находится в диапазоне 3291.9–3611,0 мг/100 г сухого вещества, тогда как ядра масличных культур демонстрируют концентрации в диапазоне от 3938,8 до 4175,9 мг/100 г сухого вещества [33]. Фиск и др. [44] установили, что общее содержание фенолов составляет 2700 мг/100 г сухого вещества. Недавние исследования показывают, что прорастание заметно влияет на содержание общего, растворимого и связанного фенола как в семенах, так и особенно в проростках [30]. Интересно, что прорастание увеличивает общее содержание фенолов в семенах подсолнечника на 232% [32], в то время как исследования, проведенные Севальос-Казальс и Сиснерос-Зеваллос [45], указывают на снижение содержания фенолов в семенах подсолнечника.Эти различия могут быть связаны с разнообразием сортов, условиями выращивания и хранения и/или процедурами экстракции [40, 42]. Многие исследования указывают на высокий антиоксидантный потенциал полифенолов семян подсолнечника (например, кофейной, хлорогеновой, кофеиллихиновой, синапиновой, феруловой, галловой, кумаровой и протокатеховой кислот, глюкозида, глюкопиранозида и цинарина), которые остаются при переработке в масло [32–34]. . Напротив, фенольные соединения могут снижать качество белков подсолнечника, подавляя усвояемость, вызывая нежелательное потемнение и структурные модификации, а также изменяя функциональные свойства и поведение белков в различных пищевых матрицах.

Таблица 2

Характеристика ионов и содержания фенолокислот семян подсолнечника

6
-Caffeoилькиновые кислота , 135134 — Каффеоиликиновая кислота
Название соединения Содержание (мг/100 г СВ) [M−H90z] (12289) Фрагмент ионов фрагментов (м / z)
Немесицевый Мальсея
7,6 ± 3.6 12,4 ± 2.0 193 193, 134
Caffio 20.5 ± 1,6 26.7 ± 1.1 179 179, 135
28.1 ± 4.0 39,0 ± 2.3
480 ± 21,6 439,9 ± 8,6 353 191, 179, 1
4 O -caffeoylquinic кислота 58,2 ± 0,8 87,5 ± 4,1 353 191, 179, 173, 135
5- O -кофеоилхиновая кислота 2795.7 ± 167.4 2467.0 ± 13.9 191, 179, 135
5- O -P-Coumaroylquinic Coumaroylquinic Coumaroylquinic Coumaroylquinic Coumaroylquinic CoumaRoylquinic, 11.3 ± 2,4 113 ± 1,0 337, 163
5- O 16,5 ± 1,5 113 ± 1,0 367 367 191, 173, 111, 193, 274, 336
Производное Coumaric и Ferulic кислота 27.9 ± 2,8 90 148 90 549 22.6 ± 1,4
Dicaffeoylquinic кислота 196,2 ± 7,0 360,9 ± 1,1 515 353, 335191, 179, 173135
Caffeoylquinic кислота 24,7 ± 3,3 365 ± 22 32 39148 353 191 9 ± 5.8 28,8 ± 0,3 515 515 515 353, 173, 179, 498, 191, 354, 335, 203, 299 91, 354, 335, 203, 299
3,5-ди- o -Caffeoилкиновая кислота 135,0 ± 3.0 211.2 ± 1,1 515 515 353, 191, 179, 135, 173, 191, 179, 135, 173
46,3 ± 2,7 120,9 ± 0,2 515 515 515 515 515 515 515 515 353, 173, 203, 179, 299, 255, 191, 335, 317

Токоферолы

Витамин Е и другие токоферолы являются важными компонентами подсолнечного масла.Токоферолы являются природными жирорастворимыми витаминами-антиоксидантами, жизнеспособными как in vivo, так и in vitro [46]. Существует четыре производных токоферола: альфа, бета, гамма и дельта. Эти изомеры токоферола различаются по своей относительной антиоксидантной активности in vitro и in vivo, при этом альфа-токоферол является самым высоким. В качестве антиоксиданта витамин Е выполняет различные функции, возможно, снижая риск сердечно-сосудистых заболеваний и некоторых видов рака [47]. Токоферол, хотя и необходим для нормального функционирования организма, не может быть синтезирован в организме человека и поэтому должен быть включен в рацион [48].

В культивируемых семенах подсолнечника содержится умеренное количество токоферолов, преимущественно альфа-токоферола. Веласко и др. [49] в своем исследовании коммерческих гибридов подсолнечника сообщают о среднем содержании токоферола 669,1 мг/кг, состоящем из альфа-токоферола (92,4%), бета-токоферола (5,6%) и гамма-токоферола (2,0%). Ноласкоа и др. [50] также сообщают о значительных вариациях (389–1873 мг/г) общей концентрации токоферола в подсолнечном масле в зависимости от типа оболочки, местоположения, гибридов и лучевой обработки.Согласно Фиску и соавт. [44], значения токоферола колеблются от 214 до 392 мг/кг. В более целенаправленном исследовании Rossi et al. [51] сообщают о содержании альфа-токоферола 475 мг/100 г в подсолнечном масле.

Другие

Семена и ростки подсолнечника содержат высокие концентрации никотиновой кислоты и витаминов А, В и С. Они также богаты минералами, в частности, кальцием, железом, магнием, фосфором, калием, селеном и цинком [52]. как фитостеролы, снижающие уровень холестерина. Примечательно, что ростки содержат магний и цинк в гораздо больших количествах, чем семена.Лука и др. [53] сообщают, что экстракт семян подсолнечника обладает гипогликемическим потенциалом, возможно, из-за вторичных метаболитов, т.е. алкалоиды, дубильные вещества, сапонины, сердечные гликозиды, терпены, стероиды и фенол.

Динамические изменения метаболитов при прорастании семян подсолнечника

В процессе прорастания происходит катаболизм макронутриентов и деградация углеводов, белков и липидов, сопровождающиеся увеличением свободных аминокислот и органических кислот. Кроме того, антипитательные и неперевариваемые компоненты, такие как ингибиторы протеазы и лектины, уменьшаются во время прорастания [54].Наконец, съедобные семена накапливают некоторые вторичные метаболиты, такие как витамин Е и полифенолы.

Протеаза отвечает за превращение белков в аминокислоты [55], а фермент α-амилаза превращает крахмал в сахара. Во время прорастания белки и углеводы гидролизуются с сопутствующим увеличением свободных аминокислот и простых сахаров. Эрбас и др. [56] изучают два сорта семян подсолнечника и обнаруживают, что содержание белка снижается с 48,1 и 40,9% до 35,5 и 28%.4% соответственно содержание свободных аминокислот увеличивается с 0,59 и 0,28% до 5,07-5,62% у семян подсолнечника. Общее содержание растворимых и редуцирующих сахаров увеличивается с 7,3 до 28,6 мг/г и с 1,8 до 6,4 мг/г соответственно. Содержание масла увеличивается на начальном этапе прорастания, но затем снижается на протяжении всего развития проростков, при этом наиболее существенные изменения происходят между 72 и 96 часами. Содержание свободных жирных кислот достигает пика через 72 часа, а затем снижается. Это может быть связано с усилением гидролиза масла, превращением свободных жирных кислот в сахарозу и мобилизацией к оси растущего эмбриона.Состав триглицеридов также изменяется вследствие их гидролиза до свободных жирных кислот и может рассматриваться как своего рода предварительное переваривание [57].

Активация эндогенных ферментов и сложный биохимический метаболизм могут привести к изменениям фенольного состава во время прорастания. В синтез и трансформацию фенольных соединений вовлечено несколько важных молекулярных сигнальных путей, включая окислительный пентозофосфатный, ацетатно-малонатный, фенилпропаноидный, шикиматный, пути гидролизуемого танина, а также гликолиз.Общее содержание фенолов увеличивается через 5 дней после прорастания, при этом основными соединениями являются галловая, протокатеховая, кофейная и синапиновая кислоты, а также кверцетин. Количество антипитательных компонентов, влияющих на переваривание белков, уменьшается после прорастания, таких как вызывающие метеоризм α-галактозиды, ингибиторы трипсина и химотрипсина.

Биологическая активность

Семена подсолнечника являются замечательным источником питательных веществ, минералов, антиоксидантов и витаминов, обладающих антиоксидантным, антимикробным, противодиабетическим, антигипертензивным, противовоспалительным и ранозаживляющим действием (таблица).Эти различные свойства этого функционала H. annuus L. обсуждаются ниже.

Таблица 3

Таблица 3

Биологические мероприятия и соединения семян подсолнечника и росток

Биологические мероприятия Биологические соединения
Антиоксидантные эффекты Токоферолы, L-аскорбиновые кислоты, антиоксидантные ферменты каталазы, глутатион дегидрогеназа гваякол пероксидазы, глутатион-редуктазы, каротиноиды
Антимикробная активность танины, сапонины, гликозиды, алкалоиды, фенольные соединения
Antidiabetic эффекты хлорогеновая кислота, гликозиды, фитостерины, кофейная кислота, хинной кислоты
Гипотензивный Эффекты 11S Глобулин пептиды
α-токоферол, тритерпен гликозиды, Helianthosides
раны заживления линолевая кислота, арахидоновая кислота

антиоксидант эффекты

Уже давно признано, что антиоксиданты обладают защитными функциями против повреждения клеток и снижают риск хронических заболеваний [58, 59].Природные антиоксиданты встречаются в виде ферментов (каталаза, глутатиондегидрогеназа и гваяколпероксидаза), пептидов (восстановленный глутатион), каротиноидов и фенольных соединений (токоферолы, флавоноиды и фенольные кислоты).

На антиоксидантную активность проростков подсолнечника влияет множество факторов. Антиоксидантная защита может быть нарушена ультрафиолетовым излучением типа B (UV-B), поглощенным семядолями подсолнечника. Растворимая антиоксидантная защита (восстановленный глутатион) и активность антиоксидантных ферментов (каталаза, глутатиондегидрогеназа и гваяколпероксидаза) увеличиваются до 32.0 нмоль/г, 0,36 пмоль/мг, 4,6 и 18,7 ЕД/мг в семядолях подсолнечника, подвергшихся воздействию 15 кДж/м 2 УФ-В, соответственно [60]. Семена подсолнечника, подвергнутые воздействию солевого раствора, продемонстрировали более высокую активность антиоксидантных ферментов, включая активность супероксиддисмутазы (СОД), гваяколпероксидазы (ПОД) и каталазы (КАТ). Листья подсолнечника в засоленных условиях проявляют более высокую активность глутатионредуктазы (ГР) и активность КАТ, чем корень, в то время как глутатион-S-трансфераза (ГСТ), активность ПОД и активность СОД повышались в корне по сравнению с листом в тех же условиях [61]. ].

Также была оценена антиоксидантная способность экстрактов семядолей полосатых семян подсолнечника, антиоксидантная способность железовосстанавливающей/антиоксидантной способности (FRAP), 2,2-дифенил-1-пикрилгидразильного радикала (DPPH) и способность поглощать кислородные радикалы (ORAC). 45,27 мкмоль; 50,18%, 1,5 экв. тролокса соответственно [62]. Во время фазы прорастания активность DPPH по удалению радикалов увеличивается, вероятно, из-за увеличения общего содержания фенолов, мелатонина и общего количества изофлавонов. Общее содержание фенолов в семенах подсолнечника увеличивается с 1.06 до 3,60 мг/г. Мелатонин в ростках подсолнечника составляет 1,44 нг/г, но не обнаружен в семенах. Общее содержание изофлавонов увеличивается с 534 до 613,7 нг/г после прорастания [39]. Изофлавон имеет различные преимущества для здоровья в качестве антиоксиданта [38], ингибитора окисления липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и в качестве поглотителя активности радикалов DPPH [63]. Антиоксидантная активность других семян, как правило, увеличивается при прорастании, значения антиоксидантной активности увеличиваются почти в 12 раз у маша, в два раза у редьки и на одну пятую у проростков брокколи по сравнению с семенами [32].

Противомикробная активность

Неспецифические белки-переносчики липидов (nsLTP) принадлежат к большому семейству растительных белков. Белок-переносчик липидов (LTP) обладает сильной антимикробной активностью в отношении модельного грибка. Сообщается, что ЛТБ из лука обладает высокой активностью против широкого спектра грибов [64]. Ha-AP10 представляет собой основной полипептид с молекулярной массой 10 кДа, гомологичный многим LTP растений, что указывает на эффективную противомикробную активность против модельного грибка. В семенах подсолнечника, как и в других семенах, На-АР10 проявлял высокую противогрибковую активность [65].Этот белок присутствует в течение первых 5 дней (и, возможно, дольше) прорастания подсолнечника. Большая часть этого распределена в семядолях. В другом отчете показано, что Ha-AP10 проявляет слабое ингибирующее действие на рост грибка Alternaria alternata , который естественным образом поражает семена подсолнечника [66]. По этим причинам роль Ha-AP10 как противогрибкового белка требует дальнейшего изучения.

Parekh и Chanda [67] сообщают, что некоторые вторичные метаболиты листьев и корней ингибируют рост определенных микроорганизмов, выделенных при инфекциях, передающихся половым путем.Антимикробные механизмы варьируются между различными фитохимическими веществами. Дубильные вещества, например, образуют необратимые комплексы с белком, богатым пролином, что приводит к ингибированию синтеза белка микробной клеткой. Антибактериальную и противогрибковую активность экстракта семян подсолнечника изучают путем определения зоны ингибирования, образованной вокруг диска, с различной степенью эффективности ингибирования Salmonella typhi , Staphylococcus aureus , Bacillus subtilis , Vibrio cholera , Aspergillus f Rhizopus stolonifer , Candida albicans и Fusarium oxysporum [68].Таким образом, антибактериальная и противогрибковая активность может быть обусловлена ​​экстрагированными флавоноидами, алкалоидами, сапонинами и дубильными веществами, которые, как доказано, инактивируют микробные адгезии, ферменты и транспортные белки клеточной оболочки [69]. Полученные данные свидетельствуют о том, что экстракт из семян H. annuus обладает антимикобактериальной активностью (МПК = 500 мкг/мл) [70], и это согласуется с предыдущей работой Cantrell et al. [71], которые сообщают, что I. helenium , другой вид семейства подсолнечника, также обладает активностью против M.tuberculosis h47Rv (100 мкг/мл метанольного экстракта превышает 80%-ное ингибирование с использованием радиореспирометрического анализа BACTEC).

Противодиабетические эффекты

Образование и накопление конечных продуктов гликирования (AGE) в условиях гипергликемии является важным патогенным фактором диабета [72]. В последнее время серьезные исследования посвящены изучению действия натуральных продуктов против возрастных изменений. Ростки подсолнечника предлагают разнообразную защиту от КПГ. При концентрации экстракта 1,0 мг/мл скорость ингибирования КПГ составляет H.annuus L. составляет 83,29% [72]. Природные антиоксиданты и антигликативы более эффективны при лечении и профилактике диабета [73], устраняя активные формы кислорода (АФК), которые индуцируют различные биохимические пути, связанные с диабетическими осложнениями. Ростки подсолнечника проявляют наиболее сильное поглощение радикалов DPPH, снижение содержания железа и ингибирование окисления β-каротина по сравнению с семенами. В качестве фенольного соединения цинарин обладает эффектом снижения уровня холестерина/триглицеридов и потенциально может принести пользу пациентам с гипергликемией или гиперлипидемией [74].Содержание цинарина в ростках подсолнечника составляет более 8% (в весовом отношении), что намного выше, чем в листьях артишока. Другие фитохимические вещества, такие как флавоноиды, гликозиды и фитостеролы, лечат гипогликемические и антигипергликемические состояния [75].

Антидиабетические свойства экстракта семян подсолнечника изучались на нормальных крысах с диабетом 2 типа, вызванным гипергликемией и стрептозотоцином (СТЗ) с нагрузкой глюкозой. Дозировка экстракта 250 и 500 мг/кг снижает уровень глюкозы в плазме у нормальных крыс 17.78 и 24,83% и 22,03 и 27,31% у крыс с диабетом соответственно. Лука и др. [53] также сообщают, что экстракт семян подсолнечника снижает уровень глюкозы в плазме. Экстракт семян подсолнечника (в двух дозировках 250 и 500 мг/кг) снижает уровень глюкозы в крови ( p  < 0,001) у крыс с диабетом, индуцированным стрептозотоцин-никотинамидом, по сравнению с глибенкламидом (600 мкг/кг), а также улучшает массу тела, содержание гликогена в печени, гликозилированный гемоглобин, малоновый диальдегид в плазме, уровень глутатиона и уровень инсулина в сыворотке у крыс с диабетом [76].Вторичные метаболиты в экстракте семян подсолнечника эффективно контролируют уровень глюкозы с помощью ингибиторов альфа-гликозидазы, которые подавляют ферменты щеточной каемки кишечника и, таким образом, снижают переваривание и всасывание углеводов при постпрандиальной гипергликемии в кишечнике [77].

Антигипертензивное действие

В последние годы было признано, что биоактивные пептиды обладают биологическими преимуществами для пищеварения и наблюдаются во время гидролиза белков in vitro. Некоторые биоактивные пептиды обладают антигипертензивными свойствами за счет ингибирования ангиотензин-I-превращающего фермента (АПФ).

Гидролизат белка подсолнечника получают гидролизом с использованием пепсина и панкреатина. Эти пептиды демонстрируют разную эффективность ингибирования АПФ в разное время гидролиза. Значительное увеличение образования ингибирующих пептидов АПФ происходит в начале гидролиза пепсина. Гидролизат панкреатина также приводит к максимальному ингибированию АПФ в начале гидролиза [78]. Затем пептид очищают и секвенируют. После идентификации пептида с помощью секвенирования аминокислот было выявлено соответствие фрагмента гелиантинина, а именно глобулина 11S семян подсолнечника [79].

Противовоспалительная активность

Подсолнечное масло в противовоспалительном и желудочно-кишечном профилях индометацина оценивают на крысах [80]. Результаты показывают, что подсолнечное масло обладает значительными противовоспалительными свойствами, возможно, уменьшая вызванный каррагинаном отек лап на 79,5% по сравнению с индометацином (56,2%). Индометацин является широко используемым противовоспалительным средством, но его введение вызывает заметное повреждение желудка у крыс. Введение индометацина вместе с подсолнечным маслом не вызывает статистически значимого повреждения желудка у крыс.Фактически, подсолнечное масло уменьшает окислительное повреждение тканей желудка крыс и, следовательно, в сочетании с подсолнечным маслом потенциально предотвращает повреждение желудка. Другие растительные масла, такие как оливковое масло, также оказывают противовоспалительное действие благодаря своим компонентам (токоферолам и стероидам) [81, 82]. Наличие сапонина в листьях подсолнечника также уменьшает воспаление.

Заживление ран

Подсолнечное масло с высокой концентрацией линолевой кислоты может быть показано в качестве терапевтической альтернативы как для микроскопического, так и для клинического процесса заживления ран у молодых самцов ягнят [83].Через 3 дня лечения подсолнечным маслом площади ран уменьшаются на 300 %, а через 7 дней раны также улучшаются макроскопически по сравнению с контрольными ранами [83]. Эти результаты подтверждают эффективность аминокислот и незаменимых жирных кислот в заживлении ран, о которой сообщают Baie и Sheikh [84]. Линолевая и арахидоновая кислоты важны не только для поддержания кожного барьера от потери воды и в качестве предшественников простагландинов, но также играют роль в регуляции клеточного деления, дифференцировке эпидермиса и, следовательно, в контроле шелушения кожи.Van Dorp [85] и Prottey et al. [86] отмечают, что подсолнечное масло с высоким содержанием линолевой кислоты может обратить вспять и вылечить как шелушащиеся поражения, так и дерматозы. Дармштадт и др. [87] проверяют влияние местного применения подсолнечного масла 3 раза в день на состояние кожи недоношенных детей с гестационным возрастом < 34 недель, лечение подсолнечным маслом приводит к значительному улучшению состояния кожи и значительному снижению заболеваемости. нозокомиальных инфекций.

Обзор фитохимии, изменений метаболитов и медицинского применения семян и ростков подсолнечника обыкновенного (Helianthus annuus L.)

Abstract

Семена и ростки подсолнечника ( Helianthus annuus L.) — это вездесущая культура, обладающая обильными питательными веществами и биологической активностью. В этом обзоре обобщается признанная в настоящее время, но недостаточно изученная питательная и медицинская ценность как семян, так и проростков, подчеркивая потенциальную пользу их фитохимических компонентов, включая фенольные кислоты, флавоноиды и токоферолы. Кроме того, оцениваются динамические изменения метаболитов, которые происходят во время прорастания и биологической активности.Цель состоит в том, чтобы предоставить научные данные для улучшения диетического и фармацевтического применения этой распространенной, но популярной культуры в качестве функциональной пищи.

Ключевые слова: Семена подсолнечника, Питательная ценность, Химические составляющие, Метаболиты, Биологическая активность разнообразные питательные и лечебные свойства.Семена подсолнечника, хотя и используются в качестве закуски, гарнира для салатов и в некоторых хлебобулочных изделиях, в основном собирают для производства масла, занимая 4-е место на мировом уровне (8% от 186 млн т масла в 2012 г.) после пальмы (29%). соя (22%) и рапс (13%) [1]. Семена и ростки подсолнечника содержат ценные антиоксидантные, противомикробные, противовоспалительные, антигипертензивные, ранозаживляющие и сердечно-сосудистые свойства, обнаруженные в его фенольных соединениях, флавоноидах, полиненасыщенных жирных кислотах и ​​витаминах [2].Он используется в этномедицине для лечения ряда заболеваний, включая болезни сердца, бронхиальные, гортанные и легочные инфекции, кашель и простуду, а также коклюш [3]. Эти заметные лечебные, питательные и кулинарные преимущества привели к исторической и растущей популярности подсолнечника и его составных частей во всем мире.

При прорастании подсолнечника также образуются важные вторичные соединения, играющие потенциально важную роль в экологии, а также в физиологии, биосинтезе и биодеградации организмов.В этом обзоре подчеркивается важность расширения исследований ростков подсолнечника, в частности, путем обобщения химических составляющих, динамических изменений, биологического воздействия метаболитов и общей питательной ценности этого распространенного растения.

Пищевая ценность семян подсолнечника

Семена подсолнечника, выращиваемые и потребляемые во всем мире, содержат множество питательных компонентов, включая белок, ненасыщенные жиры, клетчатку, витамины (особенно Е), селен, медь, цинк, фолиевую кислоту, железо и более.Его можно использовать в качестве растительного масла, употреблять в качестве жареной или соленой закуски, очищать от шелухи и добавлять в кондитерские изделия, а поскольку семена подсолнечника богаты серными аминокислотами, их шрот широко используется в качестве корма как для скота, так и для домашних животных [4]. ].

Семена подсолнечника состоят примерно на 20% из белка, запасные белки семян обеспечивают серу и азот, необходимые для развития проростков после прорастания [5]. Эти богатые серой белки идеально подходят для многих метабиологических потребностей человека, включая развитие мышечных и скелетных клеток, выработку инсулина и в качестве антиоксиданта.В семенах подсолнечника есть два основных типа запасных белков, в том числе 11S-глобулины и 2S-альбумины напинового типа, 60% из которых составляют водорастворимые 2S-альбумины, а остальные — 11S-глобулины [6]. Сообщается, что различные альбумины обладают бактерицидными [7] и фунгицидными свойствами [8, 9]. Семена подсолнечника также являются ценным источником глютамина/глутаминовой кислоты, аспарагина/аспарагиновой кислоты, аргинина и цистеина и богаты белком, хорошо сбалансированным содержанием аминокислот и низкими антипитательными свойствами [10].Содержание глутаминовой кислоты, аспарагиновой кислоты и аргинина составляет 26,91, 10,50, 9,75 г/100 г белка в подсолнечном шроте соответственно. Кроме того, незаменимые аминокислоты, т.е. фенилаланин и тирозин, лейцин, метионин и цистеин, количество которых составляет 8,56, 6,18, 3,47 г/100 г белка [11]. Семена подсолнечника в сочетании с хлебом на основе пшеницы также значительно увеличивают количество и качество белка в хлебе [12].

Семена подсолнечника содержат 35–42 % масла и, естественно, богаты линолевой кислотой (55–70 %) и, следовательно, бедны олеиновой кислотой (20–25 %).[13]. Исследования показывают, что подсолнечное масло может снижать как общий холестерин, так и холестерин липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), а также обладает антиоксидантными свойствами [14]. Олеиновая кислота представляет собой мононенасыщенную жирную кислоту омега-9, способную снижать уровень триацилглицеридов и холестерина липопротеинов низкой плотности, повышать уровень холестерина липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) и тем самым снижать риск сердечного приступа. Олеиновая кислота также демонстрирует более сильную связь с раком молочной железы. Это убедительное доказательство получено в исследованиях южноевропейского населения, у которых потребление источников олеиновой кислоты, по-видимому, является защитным [15].Менендес и др. [16] также подтверждают, что олеиновая кислота может подавлять экспрессию Her-2/neu (erbB-2), которая является геном, участвующим в развитии рака молочной железы. Кроме того, высокое содержание олеиновой кислоты повышает устойчивость масла к окислительной деструкции при высоких температурах [17]. Поэтому высокоолеиновое масло используется в консервной промышленности [18] и в качестве присадок к смазочным материалам для автомобилей и оборудования текстильной промышленности. Одним из преимуществ этого подсолнечного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты является его более высокая степень окислительной стабильности, что желательно для целей жарки, рафинации и хранения по сравнению с маслами с низким содержанием олеиновой кислоты [19].

Семена подсолнечника являются особенно богатым источником полиненасыщенных жирных кислот (приблизительно 31,0%) по сравнению с другими масличными культурами: семенами сафлора (28,2%), кунжута (25,5%), льна (22,4%), семян хлопка (18,1%), арахиса ( 13,1%) и сои (3,5%) соответственно [20]. Линолевая кислота является незаменимой полиненасыщенной жирной кислотой омега-6 с 2 цис двойными связями. Доказана обратная связь между потреблением омега-6 жирных кислот и риском ишемической болезни сердца [21]. Конъюгированная линолевая кислота (CLA) представляет собой изомеры линолевой кислоты с сопряженными двойными связями [22], цис -9, транс -11-CLA (CLA1) и транс -10, цис -12-CLA ( CLA2) являются наиболее активными изомерами конъюгированной линолевой кислоты, они проявляют несколько важных физиологических эффектов, включая противоопухолевый [23], антиоксидантный, антиатеросклерозный [24] и антиожирительный [25] активности, а также нормализацию нарушенного уровня глюкозы. толерантности у животных и человека [26].Сегодня биотехнологические методы являются потенциальным методом получения активных изомеров [27]. Для производства CLA Hosseini et al. [28] используют подсолнечное масло и касторовое масло в качестве экономичных субстратов, превращают подсолнечное масло и касторовое масло в свободные жирные кислоты с помощью липазы бактерий ( Lactobacillus plantarum ) в различных условиях. Этот метод позволяет нам получать самые высокие концентрации изомеров CLA со смесью двух биоактивных изомеров, включая цис -9, транс -11-CLA (0.38 мг мл -1 ) и транс -10, цис -12-CLA (0,42 мг мл -1 ) из 8 мг мл -1 подсолнечного масла. С точки зрения питания рекомендуется диета, богатая ненасыщенными жирными кислотами (как олеиновой, так и линолевой). Было признано, что подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты обладает положительными питательными свойствами.

В дополнение к высокому содержанию олеиновой и линолевой кислот семена подсолнечника также содержат значительно больше витамина Е (37.8 мг/100 г) по сравнению с льняным семенем, кунжутом и соей (все они содержат менее 3 мг/100 г) и даже арахисом (10,1 мг/100 г) [29]. Витамин Е считается жизненно важным антиоксидантом, играющим роль в предотвращении или контроле неспецифических реакций различных окислителей, образующихся при нормальном метаболизме.

Химические компоненты

Съедобные семена и проростки являются хорошим источником антиоксидантов, таких как: флавоноиды, фенольные кислоты, микроэлементы и витамины [30]. В течение последних нескольких десятилетий флавоноиды (гелианнон, кверцетин, кемпферол, лютеолин, апигенин) [31], фенольные кислоты (кофеиновая, хлорогеновая, кофеилхинная, галловая, протокатеховая, кумаровая, феруловая и синапиновая кислоты) идентифицированы из семян и ростков подсолнечника и, как было показано, способствуют их фармацевтической активности [32–34].Структуры флавоноидов и фенольных кислот сложноцветных представлены на рис. Флавоны и флавонолы являются наиболее часто встречающимися структурными типами флавоноидов в семействе сложноцветных. Наиболее распространенными моделями замещения флавонов являются 5,7,4′-триоксигенация (тип апигенина) и 5,7,3′,4′-тетраоксигенация (тип лютеолина). Для флавонолов наиболее распространены 3,5,7,4′-тетраоксигенация (кемпфероловый тип) и 3,5,7,3′,4′-пентаоксигенация (кверцетионный тип) [35].

Структуры химических компонентов сложноцветных.Халкон [1-1], аурон [1-2], флавон: R=H апигенин, R=OH лютеолин [1-3], флавонол: R=H кемпферол, R=OH кверцетин [1-4], изофлавон [ 1-5], изофлавон (генистеин) [1-6], дигидрофлавонол [1-7], R 1 , R 2 , R3, R 4 =H: хинная кислота [1-8], p -кумароил (pCo)[1-9], кофеил (C) [1-10], ферулоил (F) [1-11], 5-O-кофеоилхиновая кислота [1-12]

Флавоноиды

Флавоноиды представляют собой фенольные вещества, выделенные из широкого спектра сосудистых растений, которые обладают широким спектром биологических преимуществ, включая антибактериальные, противовирусные, противовоспалительные, противоаллергические, антитромботические и сосудорасширяющие [36].Классы флавоноидов (флаваноны, флавоны, флавонолы, изофлавоноиды, антоцианы, халкон и аурон) различаются по своим структурным характеристикам вокруг гетероциклического кислородного кольца. Флавоноиды (таблица ) являются важными метаболитами, обнаруженными в семействе подсолнечника. У японцев потребление флавоноидов и изофлавонов является основным компонентом среди непитательных фитохимических веществ с антиоксидантным потенциалом в рационе. Арал и др. [37] демонстрируют, что высокое потребление как флавоноидов, так и изофлавонов японскими женщинами может способствовать более низкой заболеваемости ишемической болезнью сердца по сравнению с женщинами в других странах.Изофлавон является известным фитоэстрогеном, и, как сообщается, он играет различные полезные для здоровья роли, такие как антиоксидант [38]. Общее содержание изофлавонов увеличивается с 534 нг/г в семенах подсолнечника до 613,7 (замачивание в воде) и 685,9 (замачивание в хитозане) нг/г после прорастания, что указывает на то, что ростки подсолнечника могут быть лучшим источником функционального питания, чем сырой подсолнечник. семена [39]. Флавоноиды в семенах и ростках подсолнечника составляют 25 и 45 мг/г эквивалента кверцетина (общее содержание флавоноидов в экстрактах сравнивают со стандартной кривой для растворов кверцетина и выражают в мг эквивалентов кверцетина на г сухого вещества семян и ростков) [ 32].Увеличение общего содержания флавоноидов в семенах подсолнечника при прорастании согласуется с результатами Kim et al. [40]. Эти авторы обнаружили, что прорастание бобов мунг вызывает повышение уровня флавоноидов по сравнению с интактными семенами.

Таблица 1

Таблица 1

Химические составляющие, идентифицированные от Sunflower Family (Asteraceae)

9 KAEMPFEROL [35] [35] 9 [35] 90 143 [33] [33] [33] [33] [33]
3 5 7 3 9 3 4 Refs
[1-4] ОН О О H ОН [35] [35]
[1-3] [1-3] H О О H H ОН [35]
[1-7] [1-7] [1-7] H H H H H
Genistein 1-6] OH О 9 H H [35] [35] [35]
[1-5] [1-5] OH OGLC H H [35]
Daidzein [1-5] H ОН H OH [35]
Daidzin 1-5] H H H H [39] [35] [35] [35] [35] [1-5] [1-5] О H OCH 3 [35]
Формононетин [1-5] H ОН H OCH 3 [35]
Лютеолин [1-3] H О О О [35] [35] [35] [35]
[1-4] [1-4] ОН ОН ОН ОН [35]
Фенольные кислоты R1 R2 R3 R3 R4 R4 [33]
) [1-8, 1-8 10] H C C H H H 9 [33] [33] [33] [33]
H H C C C [33] [33] [33] [33] [33]
4-O-Caffooylquinic acid (4-CQA) [1-8, 1-10] H H C H H [33] [33]
5-OP-Coumaroylquinic Couse [1-8, 1-9] H H H p CO [33] [33] [33] [33] [33]
5-o-FeruloyloyLquinic acid [1-8, 1-11] H H H F [33
3,4-Di-O-Caffeoylquinic acid (3,4-DICQA) [1-8, 1-10] H C C H 33]
3,5-ди-о-кафекоилкиновая кислота (3,5-дика) [1-8, 1-10] H C H C [33]
 4,5-Ди-о-кофеилхинная кислота (4,5-диХА) [1-8, 1-10] H H C 8 4 [33]

Фенольные кислоты

Фенольные кислоты встречаются в растениях в различных формах, таких как агликоны (свободные фенольные кислоты), сложные эфиры, гликозиды и/или связанные комплексы [41].В таблице представлены характерные ионы и содержание фенольных соединений, идентифицированных в семенах подсолнечника [33, 42]. В нем сообщается, что 5- O -кофеоилхиновая кислота (5-CQA) является преобладающим соединением в немасличных и масличных семенах подсолнечника, за ней следуют диCQA, где галловая и феруловая кислоты являются преобладающими соединениями в семенах бобов мунг [43]. Этот CQA и его изомеры 3- и 4-CQA, соответственно, составляют от 62,1% до 92,9% общего содержания фенолов во всех образцах. Общее содержание фенолов в ядрах подсолнечника немасличного подсолнечника находится в диапазоне 3291.9–3611,0 мг/100 г сухого вещества, тогда как ядра масличных культур демонстрируют концентрации в диапазоне от 3938,8 до 4175,9 мг/100 г сухого вещества [33]. Фиск и др. [44] установили, что общее содержание фенолов составляет 2700 мг/100 г сухого вещества. Недавние исследования показывают, что прорастание заметно влияет на содержание общего, растворимого и связанного фенола как в семенах, так и особенно в проростках [30]. Интересно, что прорастание увеличивает общее содержание фенолов в семенах подсолнечника на 232% [32], в то время как исследования, проведенные Севальос-Казальс и Сиснерос-Зеваллос [45], указывают на снижение содержания фенолов в семенах подсолнечника.Эти различия могут быть связаны с разнообразием сортов, условиями выращивания и хранения и/или процедурами экстракции [40, 42]. Многие исследования указывают на высокий антиоксидантный потенциал полифенолов семян подсолнечника (например, кофейной, хлорогеновой, кофеиллихиновой, синапиновой, феруловой, галловой, кумаровой и протокатеховой кислот, глюкозида, глюкопиранозида и цинарина), которые остаются при переработке в масло [32–34]. . Напротив, фенольные соединения могут снижать качество белков подсолнечника, подавляя усвояемость, вызывая нежелательное потемнение и структурные модификации, а также изменяя функциональные свойства и поведение белков в различных пищевых матрицах.

Таблица 2

Характеристика ионов и содержания фенолокислот семян подсолнечника

6
-Caffeoилькиновые кислота , 135134 — Каффеоиликиновая кислота
Название соединения Содержание (мг/100 г СВ) [M−H90z] (12289) Фрагмент ионов фрагментов (м / z)
Немесицевый Мальсея
7,6 ± 3.6 12,4 ± 2.0 193 193, 134
Caffio 20.5 ± 1,6 26.7 ± 1.1 179 179, 135
28.1 ± 4.0 39,0 ± 2.3
480 ± 21,6 439,9 ± 8,6 353 191, 179, 1
4 O -caffeoylquinic кислота 58,2 ± 0,8 87,5 ± 4,1 353 191, 179, 173, 135
5- O -кофеоилхиновая кислота 2795.7 ± 167.4 2467.0 ± 13.9 191, 179, 135
5- O -P-Coumaroylquinic Coumaroylquinic Coumaroylquinic Coumaroylquinic Coumaroylquinic CoumaRoylquinic, 11.3 ± 2,4 113 ± 1,0 337, 163
5- O 16,5 ± 1,5 113 ± 1,0 367 367 191, 173, 111, 193, 274, 336
Производное Coumaric и Ferulic кислота 27.9 ± 2,8 90 148 90 549 22.6 ± 1,4
Dicaffeoylquinic кислота 196,2 ± 7,0 360,9 ± 1,1 515 353, 335191, 179, 173135
Caffeoylquinic кислота 24,7 ± 3,3 365 ± 22 32 39148 353 191 9 ± 5.8 28,8 ± 0,3 515 515 515 353, 173, 179, 498, 191, 354, 335, 203, 299 91, 354, 335, 203, 299
3,5-ди- o -Caffeoилкиновая кислота 135,0 ± 3.0 211.2 ± 1,1 515 515 353, 191, 179, 135, 173, 191, 179, 135, 173
46,3 ± 2,7 120,9 ± 0,2 515 515 515 515 515 515 515 515 353, 173, 203, 179, 299, 255, 191, 335, 317

Токоферолы

Витамин Е и другие токоферолы являются важными компонентами подсолнечного масла.Токоферолы являются природными жирорастворимыми витаминами-антиоксидантами, жизнеспособными как in vivo, так и in vitro [46]. Существует четыре производных токоферола: альфа, бета, гамма и дельта. Эти изомеры токоферола различаются по своей относительной антиоксидантной активности in vitro и in vivo, при этом альфа-токоферол является самым высоким. В качестве антиоксиданта витамин Е выполняет различные функции, возможно, снижая риск сердечно-сосудистых заболеваний и некоторых видов рака [47]. Токоферол, хотя и необходим для нормального функционирования организма, не может быть синтезирован в организме человека и поэтому должен быть включен в рацион [48].

В культивируемых семенах подсолнечника содержится умеренное количество токоферолов, преимущественно альфа-токоферола. Веласко и др. [49] в своем исследовании коммерческих гибридов подсолнечника сообщают о среднем содержании токоферола 669,1 мг/кг, состоящем из альфа-токоферола (92,4%), бета-токоферола (5,6%) и гамма-токоферола (2,0%). Ноласкоа и др. [50] также сообщают о значительных вариациях (389–1873 мг/г) общей концентрации токоферола в подсолнечном масле в зависимости от типа оболочки, местоположения, гибридов и лучевой обработки.Согласно Фиску и соавт. [44], значения токоферола колеблются от 214 до 392 мг/кг. В более целенаправленном исследовании Rossi et al. [51] сообщают о содержании альфа-токоферола 475 мг/100 г в подсолнечном масле.

Другие

Семена и ростки подсолнечника содержат высокие концентрации никотиновой кислоты и витаминов А, В и С. Они также богаты минералами, в частности, кальцием, железом, магнием, фосфором, калием, селеном и цинком [52]. как фитостеролы, снижающие уровень холестерина. Примечательно, что ростки содержат магний и цинк в гораздо больших количествах, чем семена.Лука и др. [53] сообщают, что экстракт семян подсолнечника обладает гипогликемическим потенциалом, возможно, из-за вторичных метаболитов, т.е. алкалоиды, дубильные вещества, сапонины, сердечные гликозиды, терпены, стероиды и фенол.

Динамические изменения метаболитов при прорастании семян подсолнечника

В процессе прорастания происходит катаболизм макронутриентов и деградация углеводов, белков и липидов, сопровождающиеся увеличением свободных аминокислот и органических кислот. Кроме того, антипитательные и неперевариваемые компоненты, такие как ингибиторы протеазы и лектины, уменьшаются во время прорастания [54].Наконец, съедобные семена накапливают некоторые вторичные метаболиты, такие как витамин Е и полифенолы.

Протеаза отвечает за превращение белков в аминокислоты [55], а фермент α-амилаза превращает крахмал в сахара. Во время прорастания белки и углеводы гидролизуются с сопутствующим увеличением свободных аминокислот и простых сахаров. Эрбас и др. [56] изучают два сорта семян подсолнечника и обнаруживают, что содержание белка снижается с 48,1 и 40,9% до 35,5 и 28%.4% соответственно содержание свободных аминокислот увеличивается с 0,59 и 0,28% до 5,07-5,62% у семян подсолнечника. Общее содержание растворимых и редуцирующих сахаров увеличивается с 7,3 до 28,6 мг/г и с 1,8 до 6,4 мг/г соответственно. Содержание масла увеличивается на начальном этапе прорастания, но затем снижается на протяжении всего развития проростков, при этом наиболее существенные изменения происходят между 72 и 96 часами. Содержание свободных жирных кислот достигает пика через 72 часа, а затем снижается. Это может быть связано с усилением гидролиза масла, превращением свободных жирных кислот в сахарозу и мобилизацией к оси растущего эмбриона.Состав триглицеридов также изменяется вследствие их гидролиза до свободных жирных кислот и может рассматриваться как своего рода предварительное переваривание [57].

Активация эндогенных ферментов и сложный биохимический метаболизм могут привести к изменениям фенольного состава во время прорастания. В синтез и трансформацию фенольных соединений вовлечено несколько важных молекулярных сигнальных путей, включая окислительный пентозофосфатный, ацетатно-малонатный, фенилпропаноидный, шикиматный, пути гидролизуемого танина, а также гликолиз.Общее содержание фенолов увеличивается через 5 дней после прорастания, при этом основными соединениями являются галловая, протокатеховая, кофейная и синапиновая кислоты, а также кверцетин. Количество антипитательных компонентов, влияющих на переваривание белков, уменьшается после прорастания, таких как вызывающие метеоризм α-галактозиды, ингибиторы трипсина и химотрипсина.

Биологическая активность

Семена подсолнечника являются замечательным источником питательных веществ, минералов, антиоксидантов и витаминов, обладающих антиоксидантным, антимикробным, противодиабетическим, антигипертензивным, противовоспалительным и ранозаживляющим действием (таблица).Эти различные свойства этого функционала H. annuus L. обсуждаются ниже.

Таблица 3

Таблица 3

Биологические мероприятия и соединения семян подсолнечника и росток

Биологические мероприятия Биологические соединения
Антиоксидантные эффекты Токоферолы, L-аскорбиновые кислоты, антиоксидантные ферменты каталазы, глутатион дегидрогеназа гваякол пероксидазы, глутатион-редуктазы, каротиноиды
Антимикробная активность танины, сапонины, гликозиды, алкалоиды, фенольные соединения
Antidiabetic эффекты хлорогеновая кислота, гликозиды, фитостерины, кофейная кислота, хинной кислоты
Гипотензивный Эффекты 11S Глобулин пептиды
α-токоферол, тритерпен гликозиды, Helianthosides
раны заживления линолевая кислота, арахидоновая кислота

антиоксидант эффекты

Уже давно признано, что антиоксиданты обладают защитными функциями против повреждения клеток и снижают риск хронических заболеваний [58, 59].Природные антиоксиданты встречаются в виде ферментов (каталаза, глутатиондегидрогеназа и гваяколпероксидаза), пептидов (восстановленный глутатион), каротиноидов и фенольных соединений (токоферолы, флавоноиды и фенольные кислоты).

На антиоксидантную активность проростков подсолнечника влияет множество факторов. Антиоксидантная защита может быть нарушена ультрафиолетовым излучением типа B (UV-B), поглощенным семядолями подсолнечника. Растворимая антиоксидантная защита (восстановленный глутатион) и активность антиоксидантных ферментов (каталаза, глутатиондегидрогеназа и гваяколпероксидаза) увеличиваются до 32.0 нмоль/г, 0,36 пмоль/мг, 4,6 и 18,7 ЕД/мг в семядолях подсолнечника, подвергшихся воздействию 15 кДж/м 2 УФ-В, соответственно [60]. Семена подсолнечника, подвергнутые воздействию солевого раствора, продемонстрировали более высокую активность антиоксидантных ферментов, включая активность супероксиддисмутазы (СОД), гваяколпероксидазы (ПОД) и каталазы (КАТ). Листья подсолнечника в засоленных условиях проявляют более высокую активность глутатионредуктазы (ГР) и активность КАТ, чем корень, тогда как глутатион-S-трансфераза (ГСТ), активность ПОД и активность СОД повышались в корне по сравнению с листом в тех же условиях [61]. ].

Также была оценена антиоксидантная способность экстрактов семядолей полосатых семян подсолнечника, антиоксидантная способность железовосстанавливающей/антиоксидантной способности (FRAP), 2,2-дифенил-1-пикрилгидразильного радикала (DPPH) и способность поглощать кислородные радикалы (ORAC). 45,27 мкмоль; 50,18%, 1,5 экв. тролокса соответственно [62]. Во время фазы прорастания активность DPPH по удалению радикалов увеличивается, вероятно, из-за увеличения общего содержания фенолов, мелатонина и общего количества изофлавонов. Общее содержание фенолов в семенах подсолнечника увеличивается с 1.06 до 3,60 мг/г. Мелатонин в ростках подсолнечника составляет 1,44 нг/г, но не обнаружен в семенах. Общее содержание изофлавонов увеличивается с 534 до 613,7 нг/г после прорастания [39]. Изофлавон имеет различные преимущества для здоровья в качестве антиоксиданта [38], ингибитора окисления липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и в качестве поглотителя активности радикалов DPPH [63]. Антиоксидантная активность других семян, как правило, увеличивается при прорастании, значения антиоксидантной активности увеличиваются почти в 12 раз у маша, в два раза у редьки и на одну пятую у проростков брокколи по сравнению с семенами [32].

Противомикробная активность

Неспецифические белки-переносчики липидов (nsLTP) принадлежат к большому семейству растительных белков. Белок-переносчик липидов (LTP) обладает сильной антимикробной активностью в отношении модельного грибка. Сообщается, что ЛТБ из лука обладает высокой активностью в отношении широкого спектра грибов [64]. Ha-AP10 представляет собой основной полипептид с молекулярной массой 10 кДа, гомологичный многим LTP растений, что указывает на эффективную противомикробную активность против модельного грибка. В семенах подсолнечника, как и в других семенах, На-АР10 проявлял высокую противогрибковую активность [65].Этот белок присутствует в течение первых 5 дней (и, возможно, дольше) прорастания подсолнечника. Большая часть этого распределена в семядолях. В другом отчете показано, что Ha-AP10 проявляет слабое ингибирующее действие на рост грибка Alternaria alternata , который естественным образом поражает семена подсолнечника [66]. По этим причинам роль Ha-AP10 как противогрибкового белка требует дальнейшего изучения.

Parekh и Chanda [67] сообщают, что некоторые вторичные метаболиты листьев и корней ингибируют рост определенных микроорганизмов, выделенных при инфекциях, передающихся половым путем.Антимикробные механизмы варьируются между различными фитохимическими веществами. Дубильные вещества, например, образуют необратимые комплексы с белком, богатым пролином, что приводит к ингибированию синтеза белка микробной клеткой. Антибактериальную и противогрибковую активность экстракта семян подсолнечника изучают путем определения зоны ингибирования, образованной вокруг диска, с различной степенью эффективности ингибирования Salmonella typhi , Staphylococcus aureus , Bacillus subtilis , Vibrio cholera , Aspergillus f Rhizopus stolonifer , Candida albicans и Fusarium oxysporum [68].Таким образом, антибактериальная и противогрибковая активность может быть обусловлена ​​экстрагированными флавоноидами, алкалоидами, сапонинами и дубильными веществами, которые, как доказано, инактивируют микробные адгезии, ферменты и транспортные белки клеточной оболочки [69]. Полученные данные свидетельствуют о том, что экстракт из семян H. annuus обладает антимикобактериальной активностью (МПК = 500 мкг/мл) [70], и это согласуется с предыдущей работой Cantrell et al. [71], которые сообщают, что I. helenium , другой вид семейства подсолнечника, также обладает активностью против M.tuberculosis h47Rv (100 мкг/мл метанольного экстракта превышает 80%-ное ингибирование с использованием радиореспирометрического анализа BACTEC).

Противодиабетические эффекты

Образование и накопление конечных продуктов гликирования (AGE) в условиях гипергликемии является важным патогенным фактором диабета [72]. В последнее время серьезные исследования посвящены изучению действия натуральных продуктов против возрастных изменений. Ростки подсолнечника предлагают разнообразную защиту от КПГ. При концентрации экстракта 1,0 мг/мл скорость ингибирования КПГ составляет H.annuus L. составляет 83,29% [72]. Природные антиоксиданты и антигликативы более эффективны при лечении и профилактике диабета [73], устраняя активные формы кислорода (АФК), которые индуцируют различные биохимические пути, связанные с диабетическими осложнениями. Ростки подсолнечника проявляют наиболее сильное поглощение радикалов DPPH, снижение содержания железа и ингибирование окисления β-каротина по сравнению с семенами. В качестве фенольного соединения цинарин обладает эффектом снижения уровня холестерина/триглицеридов и потенциально может принести пользу пациентам с гипергликемией или гиперлипидемией [74].Содержание цинарина в ростках подсолнечника составляет более 8% (в весовом отношении), что намного выше, чем в листьях артишока. Другие фитохимические вещества, такие как флавоноиды, гликозиды и фитостеролы, лечат гипогликемические и антигипергликемические состояния [75].

Антидиабетические свойства экстракта семян подсолнечника изучались на нормальных крысах с диабетом 2 типа, вызванным гипергликемией и стрептозотоцином (СТЗ) с нагрузкой глюкозой. Дозировка экстракта 250 и 500 мг/кг снижает уровень глюкозы в плазме у нормальных крыс 17.78 и 24,83% и 22,03 и 27,31% у крыс с диабетом соответственно. Лука и др. [53] также сообщают, что экстракт семян подсолнечника снижает уровень глюкозы в плазме. Экстракт семян подсолнечника (в двух дозировках 250 и 500 мг/кг) снижает уровень глюкозы в крови ( p  < 0,001) у крыс с диабетом, индуцированным стрептозотоцин-никотинамидом, по сравнению с глибенкламидом (600 мкг/кг), а также улучшает массу тела, содержание гликогена в печени, гликозилированный гемоглобин, малоновый диальдегид в плазме, уровень глутатиона и уровень инсулина в сыворотке у крыс с диабетом [76].Вторичные метаболиты в экстракте семян подсолнечника эффективно контролируют уровень глюкозы с помощью ингибиторов альфа-гликозидазы, которые подавляют ферменты щеточной каемки кишечника и, таким образом, снижают переваривание и всасывание углеводов при постпрандиальной гипергликемии в кишечнике [77].

Антигипертензивное действие

В последние годы было признано, что биоактивные пептиды обладают биологическими преимуществами для пищеварения и наблюдаются во время гидролиза белков in vitro. Некоторые биоактивные пептиды обладают антигипертензивными свойствами за счет ингибирования ангиотензин-I-превращающего фермента (АПФ).

Гидролизат белка подсолнечника получают гидролизом с использованием пепсина и панкреатина. Эти пептиды демонстрируют разную эффективность ингибирования АПФ в разное время гидролиза. Значительное увеличение образования ингибирующих пептидов АПФ происходит в начале гидролиза пепсина. Гидролизат панкреатина также приводит к максимальному ингибированию АПФ в начале гидролиза [78]. Затем пептид очищают и секвенируют. После идентификации пептида с помощью секвенирования аминокислот было выявлено соответствие фрагмента гелиантинина, а именно глобулина 11S семян подсолнечника [79].

Противовоспалительная активность

Подсолнечное масло в противовоспалительном и желудочно-кишечном профилях индометацина оценивают на крысах [80]. Результаты показывают, что подсолнечное масло обладает значительными противовоспалительными свойствами, возможно, уменьшая вызванный каррагинаном отек лап на 79,5% по сравнению с индометацином (56,2%). Индометацин является широко используемым противовоспалительным средством, но его введение вызывает заметное повреждение желудка у крыс. Введение индометацина вместе с подсолнечным маслом не вызывает статистически значимого повреждения желудка у крыс.Фактически, подсолнечное масло уменьшает окислительное повреждение тканей желудка крыс и, следовательно, в сочетании с подсолнечным маслом потенциально предотвращает повреждение желудка. Другие растительные масла, такие как оливковое масло, также оказывают противовоспалительное действие благодаря своим компонентам (токоферолам и стероидам) [81, 82]. Наличие сапонина в листьях подсолнечника также уменьшает воспаление.

Заживление ран

Подсолнечное масло с высокой концентрацией линолевой кислоты может быть показано в качестве терапевтической альтернативы как для микроскопического, так и для клинического процесса заживления ран у молодых самцов ягнят [83].Через 3 дня лечения подсолнечным маслом площадь раны уменьшается на 300 %, а через 7 дней раны также улучшаются макроскопически по сравнению с контрольными ранами [83]. Эти результаты подтверждают эффективность аминокислот и незаменимых жирных кислот в заживлении ран, о которой сообщают Baie и Sheikh [84]. Линолевая и арахидоновая кислоты важны не только для поддержания кожного барьера от потери воды и в качестве предшественников простагландинов, но также играют роль в регуляции клеточного деления, дифференцировке эпидермиса и, следовательно, в контроле шелушения кожи.Van Dorp [85] и Prottey et al. [86] отмечают, что подсолнечное масло с высоким содержанием линолевой кислоты может обратить вспять и вылечить как шелушащиеся поражения, так и дерматозы. Дармштадт и др. [87] проверяют влияние местного применения подсолнечного масла 3 раза в день на состояние кожи недоношенных детей с гестационным возрастом < 34 недель, лечение подсолнечным маслом приводит к значительному улучшению состояния кожи и значительному снижению заболеваемости. нозокомиальных инфекций.

Семена подсолнечника – обзор

Этаноловый экстракт листьев 3 MCF-7
ER-MDA-MB 231

6 (MyRtaceae)

6 (Rosaceae)

6 (Rosaceae)
1 Амла Phyllanthus emblica (Phyllanthaceae) Фрукты Aq.Экстракт ягод MDA-MB-231, MDA-MB-435, MDA-MB-468, HepG2 Рак молочной железы
Рак печени
Zhao et al. (2015)
2 Apple (красный) Malus Pumila (Rosaceae) Peel Extract Acetone Extract MCF-7
CACO-2
HEPG2
Рак молочной железы
Colon Cancer
Рак печени
он и Лю (2007)
3 Avocado Persea americana (Lauraceae) SEED MetaNolol Extract MDA-MB-231 Рак молочной железы Dabas Et др.(2013)
4 Банан Musa paradisiaca (Musaceae) Цветок
Мякоть и ампула Ceel
Экстракт этанолической цветок
N-гексан этанол
экстракт воды
DU145
HELA, CHO
HCT-116
MCF-7
рак простаты
рак шейки матки
рак колоректального рака

Рак молочной железы
Nadumane и Timsina (2014)

Дахам и др. (2015)

5 Горькое яблоко Citrullus colocynthis (Cucurbitaceae) Листья Рак молочной железы Tannin-Spitza et al.(2007)
6 горького миндаля абрикос (Rosaceae) миндальное этанольным экстрактом миндаля HepG2
А549
FL83B
Гепатома
рака легких
эмбриональных почек
Thokar и др др. (2017)
7 Black Mulberry Morus Nigra (Moraceae) Листья N-гексан и метанолические листья Экстракт HELA Рак шейки матки Qadir et al.(2014)
8 Blueberry Blueberry Vaccinium Corymbosum

6 (Ericaceae)
Berrue Органический растворимый черничный экстракт и ягодный сок
Уросолическая и полная фенольная ягодный ягодный экстракт
Ягодный проантоцианид
Экстракт мочеполовой кислоты
Органический растворимый экстракт
Экстракт уросоловой кислоты
Проантоцианид черники
Общий фенол и сок черники
Ягодный сок и общий фенольный экстракт
Экстракт уросоловой кислоты
Ягодный сок
MDA-MB-231, MCF-7, MDA-MB-435
ME180
Caco-2 , HT-29, HCT116, LS-513, SW460, CP-C
JesOST1, OE33, OE19
SF295, U87
K562, RPM18226
Hepp2
DMS114, NCI-H422M, NCI-H560
REV2T6
M14, SK-MEL5
IMR32, SH-Sy5y, SK-N-SH, SMS-KCNR
CAL27, HSC2, KB, SCC25
OVCAR-8, SKOV-3
22RV1, DU-145, LNcap, PC-3, RWPE-1, RWPE -2
Rxf393, SN12C, TK-10
AGS, SGC-7901
Рак молочной железы

Шейка матки c ancer
Colon рак

Esophagal рак

Glioblastoma
Лейкоз

Рак печени
Рак легкого

Лимфома
Меланома

нейробластома

Рак ротовой полости

Яичник Рак

Рак простаты

рака почки

Желудок

Масуди и Мовахеди (2017)

Weh et al.(2016)

9 кешью Anacardium Occidentale (Anacardiaceae) Stem коры
Сок
Метанольный экстракт стволовых коры
Сок
А549
BT-20
HeLa
Лейкоз
молочной железы рак
Рак шейки матки
Thokar et al. (2017)
Кубо и др. (1993)
10 Chikoo саподилла (Sapotaceae) Фрукты
Стволовые
Фрукты
Ацетон экстракт плодов
Ацетон стволовых Кора
Этиловый экстракт ацетата
ЕАС клеток Рак молочной железы
Эрлиха асцитная карцинома
асцитная карцинома Эрлиха
Milind and Preeti (2015)

Khalek et al.(2015)

11 Даты Феникс dactylifera (Arecaceae) Фруктовые богатых экстракт Дата Переваримый экстракт полифенолов Сасо-2
ME45
А431
рака толстой кишки
Меланома
плоскоклеточный рак
Хафез Эль-Фар и др. (2016)

Эйд и др. 2014 г. 37
A549
HL-60

Рак предстательной железы
Рак желудка
Рак молочной железы
Рак легких
Лейкемия
Luo et al.(2014)
13 Falsa Grewia asiatica (Tiliaceae) Фрукты Aq. Фруктовый экстракт
метанолический фруктовый экстракт

NCI-H522
HELA
HEP-2
MCF-7
NCI-H522
HELA
HEP-2
MCF-7
EPIDERMAL
Рак почек
Рак легких
шейный рак
Рак молочной железы
Рак легкого
Рак шейки матки
Клетки гортани
Рак молочной железы
Marya et al.(2011)
Paul (2015)
Dattani et al. (2011)
14 Рис Ficus Carica (MORACEAE) Фрукты Фруктовый экстракт MCF-7 Рак молочной железы Жасмин и Маникандан (2015)
15 Кактусовая груша Opuntia ficus-indica (Cactaceae) Плоды Aq. Экстракт кактусовой груши IOSE, OVCA420, SKOV3; HPVE6, TCL-1; HeLa, Me180
UM-UC-6, T24
Клетки эпителия яичников
Клетки эпителия шейки матки
Клетки рака мочевого пузыря
Zou et al.(2005)
16 Годжи ягоды дереза обыкновенная (пасленовые) Фрукты Этанольную Годжи ягоды Экстракт T47D Рак молочной железы Kulczyński и Michałowska (2016)
17 Виноград (красный виноград) Vitis Vinifera (vitaceae)

8

(vitaceae) Семя
Семена + кожа
Эфир ацетат эфира
Этаноловый семейный эфир + экстракт кожи
A431
CA9-22
ER / PR / HER-2
Рак кожи
Рак ротовой полости
Рак молочной железы
Mohansrinivasan et al.(2015)
Nirmala и Narendhirakannan (2011)
18 Guava Psidium Guajava (Myrtaceae) (MyRtaceae) (MyRtaceae) Филиал Acetone HT-29 ROT HT-29 ROT RUT EPIDERMAL CARCINOMA, MURINE LEUKEMIA Ришика и Шарма (2012)
Сато и др. (2010)
19 Facrelnut Corylus Avellana

6 (Betulaceae)
(Betulaceae) Экстракт метанола Экстракт метанола 39348 Extry Methanol Extry of Foolnut A375
HELA
злокачественная меланома
рак шейки матки
Esposito et al.2017 г. (2016)
21 Kikur jihwa Leea indica (leeaceae) Лист Хлороформ, метанол, этанол и водн. Экстракт листьев DU-145
PC-3
Рак предстательной железы Ghagane et al.2017 г. (2006A, B)
23 Loquat ERIOBOTRYAE Japonicae (Rosaceae) Лист и семя Экстракт метанола Экстракт метанола из листьев и семян Loquat MDA-MB-231 Рак молочной железы Ким и др.(2009)
24 Mangifera INDICA (Anacardiaceae) Фруктовый ядра
плоть + Peel
полифенольный экстракт
этанол
экстракт
этанол Extract 9348
MOLT-4
A-549
MDA-MB-231
Ln cap
SW-480
MCF-7, MDA-MB-231
HeLA
HepG2
CCD-25LU
Лейкемия
Рак легких
Рак молочной железы
Рак молочной железы
Рак толстой кишки
2 рак
Рак печени
Фибриолст легких
Noratto et al.(2010)
Abdullah et al. (2014)
Ким и др. (2010)
25 Мангостаны Гарциния Mangostana (клузиевые) Фрукты
Фрукты околоплодника
Метанол
Хлороформ
гексан
Этилацетат экстракт плодов
50% Этанольную
Экстракт околоплодника
HepG2
HL60
DLD-1
BC-1
KB
PC-3
A549
MEL-28
HCT116
ПРГШ
гепатоцеллюлярной карциномы
лейкоз
Colon рак рак
груди
плоскоклеточный рак
рак простаты
Lungadeno
Меланома
колоректальный рак
Голова и усилитель плоскоклеточный рак шеи
Manimekalai et al.(2016)
Ибрагим и др. (2016)
26 нони МОРИНД ЦИТРУСОЛИСТНОГО (мареновый) Фруктов
Листа
Корня
Этанол
Фруктового экстракт
ферментированного Сок
Метанольного экстракта плодов
Дихлора
метана
экстракта листьев
водн. Extract
MCF-7, MDA-MB-231
LLC
JB6
BHK
HEP2
MC F-7
LAN5
KB
HELA
KB
HELA
MCF-7
HEPG2
HCT116, SW480, LOVO
Рак молочной железы
Lewis легкое перитонеальное
Клетки эпидермиса мыши
Клетки почек
Карцинома гортани
Рак молочной железы
Нейробластома
Эпидермоид
Рак шейки матки
Рак молочной железы
Гепатоцеллюлярная карцинома
Колоректальный рак
Sharma et al.(2016)
Brown (2012)
Assi et al. (2015)
27 Orange Citrus Sinensis

6 (Rutaceae)
Peel Polymethaoxyflavone Citrus Extract HL-60
PC-3
A549
HCC, SMMC-7721
лейкозная ячейка , Рак предстательной железы
Рак легких
Рак печени
Wang et al. (2014)
28 Папайя Carica papaya (Caricaceae) Лист
Мякоть + семена
Aq.экстракт листьев Животное (крыса Вистар)

H69

Рак молочной железы

Рак легких

Gurudatta et al. (2015)

Ли и др. (2012)

29 Арахис Арахисовое hypogaea (Fabaceae) Арахисовое Testa метанольным Арахис Testa экстракт HT29, НСТ116
MCF-7
HeLa
рака толстой кишки рак
молочной железы
Рак шейки матки
Somprasong et al.2016 г. Амини и др. (2013)
3 Pinenut Pinus Koraiensis

(Pinaceae)
(Pinaceae) (Pinaceae) (Pinaceae) Reafe HTT116
HCT116
HT29
SW620
COLOCKEETAL ROCCE CHOO et al.(2014)
32 Фисташка Pistacia vera (Anacardiaceae) Корпус и ядро ​​ Метанольный экстракт шелухи & ядра A549
HT29
MCF-7
Рак легких
Рак толстой кишки
Рак молочной железы
Dahooee et al. 2016 г. )
MCF-7, MDA
MB231
HEC-1A
SIHA, HECA
SKOV3
PC-3, DU-145
PC-3, DU-145
рак простаты
рак молочной железы
рак эндометрия
рак шейки матки
рак простанда
рак простаты 9348
др.(2013)
Шрикумар и др. (2014)
Бороушаки и др. (2015)
39 Raspberry RUBUS IDAEUS (Rosaceae) Фрукты 2% ( V / V ) Ледниковая уксусная кислота в ацетонитриле HT29,
CACO-2
HT115
Рак толстой кишки Coates et al. (2007) Скрованкова и соавт. (2015)
35 сметанное яблоко Annona muricata (Annonaceae) Лист Aq.экстракт листьев MCF-7,MDA-MB-231,4TI Рак молочной железы Syed et al. (2013)
36 Clobberry Fragari X Ananassa (Rosaceae) Фрукты Метанолическая экстракт фруктов T47D
CEM
Рак молочной железы
Leukemia
Somasagara et al. (2012)
37 37 Seeplower Helianthu-S Annus (Asteraceae) Seed Oil Гексана Экстракт семян N-гексан и метанолический экстракт RD
L20B

CACO2

Rhadomyosarcoma
Мышь

Рак толстой кишки

Al-Jumaily et al.(2013)

Smith et al. (2016)

38 Грецкий орех Jugans regia (Juglandaceae) Сок грецкого ореха + мужские цветки Liq4 Экстракт цветков грецкого ореха 2 Экстракт грецкого ореха с хлороформом & метанол DU145
MCF-7
TG/HA-VSMC
HCT116
Рак предстательной железы
Рак молочной железы
Нормальная гладкая мускулатура аорты
Рак толстой кишки
Doganlar (2016)

Chung et al.(2016)

39 Wampee Вампи (Rutaceae) кожура плодов этанол, гексан, бутанол экстракт
спиртового экстракта листьев
СГК-7901
HepG2
А549
HeLa
DLA
Рак желудка
Рак печени
Рак легких

Рак шейки матки

Prasad et al. (2009)
Пурушот Прабху и др. (2011)
40 Caltrop Trapa Natans

6 (Lythracea e)
Фрукты Extract Hepp2
SMMC7721
HCC
Гепатоцеллюлярный карцинома Sun et al.(2015)
Фруктовые соки с антиканкеровой активностью (здоровье напитков)
41 Malus Domastica

9 (Rosaceae)
фрукты фруктовый сок CACO-2
HT29
COLON рак Kern et al. (2007)
Veeriah et al. (2006)
42 Berry (Chokoberry + черника) черноплодной meloncarpa + Уасстшт Myrtillus Фруктовый сок Фруктовый
HCT15 HCT116
HT29
Рак толстой кишки Кресты и др.(2001)

Kuntz et al. (1999)

43 43 Punica
Granatum (Lythraceae)
Фрукты Фруктовый сок HT29 Colon Cancer Adams et al. (2006)
44 44 Camellia Sinensis Листья Листья PNT1A
PC3 DU145
LNCAP
RACCER PROSTATE Albrecht et al.(2008)
45 Красное вино Vitis Vinifera (Vitaceae) Фрукты Фруктовый сок HT29 Colon Cancer Briviba et al. (2002)
46 манго манго индийское (Anacardiaceae) Фрукты фруктовый сок HL60 лейкоз Кан и Лян (1997)
47 Ячмень Hordeum vulgare (Poaceae) Сок Сок HT29
A549
Рак толстой кишки
Рак легких
Paduch et al.(2016)
48 Брокколи капуста огородная (Brassicaceae) Сок Сок HeLa
А549
АГС
НТ29
HepG2
MDA-MB-231
рак шейки матки
Рак легких
Рак желудка
Рак толстой кишки
Рак печени
Рак молочной железы
Charmichael et al. (1987)

Mosmann (1983)

49 Orange Citrus Sinensis

6 (Rutaceae)
Fruit Фруктовый сок A549 A549 Эпителиальный рак легких Ferlazzo et al.(2015)
Ferlazzo et al. (2016)
50 мандарин Цитрусовый сетчатые Фрукты Фруктовый сок К562
MCF-7
HL-60
миелолейкоз
аденокарциномы молочной железы
Лейкоз
Camarda др . (2007)
51 51 Ananas Comosus

6 (Bromeliaceae)
Фрукты Фруктовый сок HT29
A2780
HT29
A2780
Colon Cancer
рак яичников
Gani et al.(2015)
52 52 Anacardium Ockidental (Anacardiaceae) сок BT-20
HELA
Рак молочной железы
рак шейки матки
Kubo et al. (1993)
водный экстракт фруктов
53 53 Кактус груша Opuntia Ficus Inde (CAITACEAE) Fruit AQ. экстракт плодов HeLa
Me180
IOSE
SKOV3
OVCA420
UM-UC6
UM-UC9
T24
Рак шейки матки

Рак яичников

9414 9014(2005)

54 Опунция Opuntia humifusa (Cactaceae) Фрукты Aq. экстракт плодов MCF-7 Рак молочной железы Yoon et al. (2009)
55 Амла Phyllanthus embilica (Phyllanthacae) Фрукты Aq. Экстракт фруктов A549
HEPG2
HELA
MDA-MB-231
SKOV3

SKOV3

SKOV3
SW620
SW620 рак легких
рак печени
рак шейки матки
рак молочной железы
рак яичников
рак яичников
Colorectal Racce
Ngamkitidechakul et al.(2010)
56 Личи Личи китайский (sapindaceae) Фрукты Aq. экстракт плодов ГЦК Рак гепатомы Wang et al. (2006a)

Все о подсолнухах – семена западного побережья

Мы расскажем вам все о подсолнухах, чтобы вы могли стать экспертом по подсолнечнику.

Подсолнухи ( Helianthus annuus )

Считается, что подсолнухи, возможно, были одомашнены раньше, чем кукуруза, уже в 3000 г. до н.э. на территории современной Мексики, Нью-Мексико и Аризоны и в долине Миссисипи к 2300 г. до н.э.Растение, безусловно, родом из северной части Центральной Америки, выросло высоким и густым, с большим количеством цветов на одном растении. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что семена использовались для измельчения в муку для хлеба или для приготовления блюд, смешанных с тыквой, кукурузой или бобами. Различные племена использовали растения для создания красителей, масла, которое наносили на кожу и волосы, а стебли даже использовали в качестве строительного материала. Подсолнухи также использовались в качестве бобовых, как кукуруза в методе выращивания Трех сестер.

Оригинал Солнце

Первоначальный подсолнух был высоким, но имел маленькие цветки с относительно мелкими семенами — они были измельчены как зерновая культура.

Испанские исследователи вернулись в Европу с семенами где-то в конце 16 века и выращиванием подсолнечника в качестве декоративного однолетнего растения. Английские власти выдали патент на извлечение масла из семян в 1716 году, и к концу 18 века подсолнечник выращивали почти исключительно для этой цели. Петр Великий был сторонником подсолнечного масла и поощрял его распространение на восток в Россию. Коммерческая переработка подсолнечного масла возникла около 1830 года.

Солнечная энергия

Русская православная церковь запрещает употребление в пищу ряда масел во время Великого поста, но подсолнечное масло не попало в этот список.В результате к середине 19 века русские фермеры выращивали более 2 миллионов акров этого растения. Российские селекционеры начали делить подсолнечник на две категории: один тип с более высоким содержанием масла, а другой тип дает более крупные семена для потребления человеком. ПРОТИВ. Пустовойту приписывают создание сорта с высоким содержанием масла. К концу века семена вернулись в Северную Америку в руках иммигрантов из России и Восточной Европы. Семенные компании начали рекламировать подсолнечник Мамонт русский примерно в 1880 году.Коммерческая переработка подсолнечного масла в Северной Америке началась в середине 1920-х годов. Жмых, оставшийся после прессования семян на масло, становился полезным кормом для скота.

Передовик

В 1930 году правительство Канады запустило собственную селекционную программу, а в 1946 году был открыт небольшой маслоэкстракционный завод. Спрос на подсолнечное масло распространился на северные штаты США. В 1964 году правительство Канады начало лицензировать российский сорт Передовик из-за чрезвычайно высокого содержания масла, а первые гибриды начали появляться в 1970-х годах.К тому времени только в США выращивалось более 5 миллионов акров подсолнечника, и большая часть этого количества экспортировалась обратно в Европу, поскольку его производство было намного дешевле, чем оливковое масло, и полезнее, чем животный жир.

Сегодня, конечно, есть множество сортов на выбор, включая действительно крупные сорта, более мелкие, компактные сорта, сорта без пыльцы для цветочного рынка и семейные реликвии, которые восходят к выращиванию в Италии, Китае и других странах. В настоящее время доступен широкий ассортимент цветов, размеров и типов семян.Также был выведен ряд сортов, дающих значительно больше масла, чем Передовик.

Плюшевый мишка

Подсолнухи относятся к семейству сложноцветных, все они образуют составную головку (capitulum), состоящую из массы простых цветков (цветков), каждый из которых дает семя при успешном опылении. Подсолнухи обычно имеют от 1000 до 1400 соцветий и потенциальных семян на головку. Капитулум окружен лепестками, благодаря чему вся структура кажется единым цветком.Это семейство обширно и включает в себя ромашки, цикорий, одуванчик и, как ни странно, салат.

Медоносные пчелы любят подсолнухи

Все подсолнухи очень привлекательны для пчел и других опылителей.

Подсолнухи получили свое название из-за любопытного процесса, называемого гелиотропизмом. На стадии бутонизации головки почти всех подсолнухов смотрят на восток на рассвете и следуют за солнцем в течение дня, а в сумерках смотрят на запад. Гибкая часть стебля (pulvinis), чуть ниже цветочной почки, обеспечивает это любопытное движение.Еще одна замечательная способность подсолнечника — это его использование для извлечения токсичных ингредиентов из почвы. Мало того, что заводы могут выделять свинец и мышьяк, они использовались после ядерной катастрофы в Чернобыле для извлечения радиоактивных химических веществ цезия, урана и стронция. Это длительный процесс, известный как фитоэкстракция, но считается, что он менее вреден для окружающей среды, чем другие методы.

Ближе к концу июля город Альтона, Манитоба, отмечает Фестиваль подсолнухов в Манитобе, мероприятие, которое проводится уже почти 50 лет.Мероприятия включают живую музыку, меннонитскую еду и ремесла, шоу лоскутных одеял, мотоциклетные трюки, выставку собак, контактный зоопарк, бейсбол, фермерские рынки и коронацию королевы подсолнухов Манитобы.

Русский мамонт

Русский мамонт — хороший выбор для еды или для совместного использования с птицами.

Как выращивать подсолнухи

Сложность: Легко. Для контейнерного выращивания выбирайте небольшие сорта. У более крупных подсолнухов глубокие корни, чтобы закрепить их на месте, и они должны идти прямо в грядку.

Сроки: Семенам подсолнуха нужно тепло, чтобы прорасти, так что прямое семя с середины апреля до середины мая. Семена можно высевать уже в июне, но они дадут цветы намного позже в этом сезоне. Пересаженные подсолнухи нужно будет подвязать, так как их корни будут ограничены горшками.

Посев: Сейте на глубину 1 см (½ дюйма) и высевайте в два раза больше семян, чем вам нужно. Проредите это на расстоянии 30 см (12 дюймов) для растений малого и среднего размера и 60 см (24 дюйма) для высоких сортов.

Почва: Выберите участок на полном солнце, со средним плодородием и хорошим дренажем. Подсолнухи не очень чувствительны к рН почвы, и их можно выращивать в диапазоне от 5,7 до чуть более 8,0.

Выращивание: Примерно в середине лета используйте универсальное органическое удобрение. Чтобы способствовать правильному развитию семян, которыми вы будете кормить птиц, растворите 5 мл (1 чайная ложка) буры в 350 мл (1½ стакана) воды и распределите по 5 м (15 футов) ряда. Это снабжает растения бором, который необходим для получения крупных и сильных семян.Однако не переусердствуйте с этим раствором, так как слишком много бора может нанести вред растениям.

Урожай: В конце лета и осенью, в зависимости от того, когда были посажены семена, семена подсолнечника должны быть готовы к сбору. Дайте семенным головкам высохнуть на стеблях. При необходимости наденьте на головку цветка коричневый мешок и закрепите его внизу, чтобы отпугнуть белок и птиц. Важно то, что, когда растение отмирает, у него есть время развить семена внутри своей оболочки. После этого отрежьте головки, занесите в помещение, и (после полного высыхания) семена можно будет удалить, потирая и надавливая на них.

Хранение: Чтобы подготовить семена к употреблению в пищу, используйте сорта с серыми или белыми семенами. После этого сотрите семена с большого цветка и замочите на ночь в 4 л воды с 250 мл (1 стакан) соли. Слейте воду, затем высушите в духовке при 250 F в течение 4-5 часов, затем храните в герметичном контейнере. Типы с черными семенами в основном используются для отжима масла или птичьего корма.

Информация о семенах: В оптимальных условиях должно прорасти не менее 75% семян подсолнечника. При правильном хранении (в прохладном, сухом и темном месте) эти семена могут храниться до 7 лет.

Выращивание на семена: Соцветия подсолнечника раскрываются в течение 5-10 дней и опыляются насекомыми.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.