RUDN Journal of Agronomy and Animal IndustriesRUDN Journal of Agronomy and Animal IndustriesВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство2312-797X2312-7988Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba1950610.22363/2312-797X-2019-14-3-185-195BotanyБотаникаResearch ArticlePhysical and chemical analysis and biochemical composition of amaranth introduced in DagestanФизико-химический анализ и биохимический состав амаранта, интродуцированного в ДагестанеMagomedmirzoevaRamida GusenovnaМагомедмирзоеваРамида Гусеновна

Senior Researcher

старший научный сотрудник

ramida_nii@mail.ruGinsMurat SabirovichГинсМурат Сабирович

Doctor of Sciences in Biology, Professor, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Head of the Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry and Introduction

доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией физиологии и биохимии растений и интродукции

anirr@bk.ruDadashevMirali NuralievichДадашевМирали Нуралиевич

Doctor of Sciences in Technical Sciences, Professor, Department of Physical and Colloid Chemistry

доктор технических наук, профессор кафедры физической и коллоидной химии

elderismailov@mail.ruFederal Agrarian Scientific Center of the Republic of DagestanФедеральный аграрный научный центр Республики ДагестанFederal Research Vegetable CenterФедеральный научный центр овощеводстваGubkina Russian State University of Oil and Gas (NRU)РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина15122019143VOL 14, NO3 (2019)ТОМ 14, №3 (2019)18519503102019Copyright ©; 2019, Magomedmirzoeva R.G., Gins M.S., Dadashev M.N.Copyright ©; 2019, Магомедмирзоева Р.Г., Гинс М.С., Дадашев М.Н.2019Magomedmirzoeva R.G., Gins M.S., Dadashev M.N.Магомедмирзоева Р.Г., Гинс М.С., Дадашев М.Н.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://agrojournal.rudn.ru/agronomy/article/view/19506

Amaranth leaves are of high nutritional value, containing various metabolites, monoand disaccharides, photosynthetic pigments, unsaturated acids, phenolcarboxylic acids with high antioxidant activity. Vegetable amaranth is grown in different soil and climatic conditions all over the world. The article describes the results of physicochemical analysis of composition of amaranth plant introduced in southern Dagestan. The results of determining biochemical composition of vitamins, organic acids, antioxidants, betacyanin - amaranthin, chlorophyll, carotenoids and chlorogenic acid in the leaves of the introduced amaranth are presented. It has been shown that amaranth culture can be an important source of vitamins and valuable biologically active substances for both humans and animals. Based on the results obtained on amaranth introduction, it can be noted that cultivation of amaranth has great prospects in Southern Dagestan, as a mass crop.

Рассмотрены результаты физико-химического анализа состава интродуцированного на юге Дагестана растения амарант. Приведены результаты определения биохимического состава: витаминов, органических кислот, антиоксидантов, бетацианина - амарантина, хлорофилла, каротиноидов и хлорогеновой кислоты в листьях интродуцированного амаранта. Показано, что культура амарант может служить важным источником витаминов и ценных биологически активных веществ как для человека, так и животных. На основании полученных результатов по интродукции амаранта, можно отметить, что его выращивание как промышленной культуры имеет большие перспективы на юге Дагестане.

Dagestanamaranthintroductionphenolic compoundsantioxidantschlorophyllscarotenoidshydroxycinnamic acidsorganic acidsanthocyaninsvitaminsинтродукцияДагестанамарантфенольные соединенияфотосинтетические пигментыгидроксикоричные кислотыорганические кислотыантиоксидантыамарантинвитаминыDas S. Amaranths: the crop of great prospect. In: Amaranthus: A Promising Crop of Future. Singapore: Springer; 2016. p. 13—48. doi: 10.1007/978-981-10-1469-7_3Das S. Amaranths: the crop of great prospect // Amaranthus: A Promising Crop of Future. Singapore : Springer. 2016. Р. 13-48. doi: 10.1007/978-981-10-1469-7_3Repo-Carrasco-Valencia R, Hellstrom JK, Pihlava JM, Mattila PH. Flavonoids and other phenolic compounds in Andean indigenous grains: Quinoa (Chenopodium quinoa), kaniwa (Chenopodium pallidicaule) and kiwicha (Amaranthus caudatus). Food Chemistry. 2010; 120(1):128—133. doi: 10.1016/j.foodchem.2009.09.087Repo-Carrasco-Valencia R., Hellstrom J.K., Pihlava J.M., Mattila P.H. Flavonoids and other phenolic compounds in Andean indigenous grains: Quinoa (Chenopodium quinoa), kaniwa (Chenopodium pallidicaule) and kiwicha (Amaranthus caudatus) // Food Chemistry. 2010. Vol. 120. № 1. P. 128-133. doi: 10.1016/j.foodchem.2009.09.087Steffensen SK, Rinnan A, Mortensen AG, Laursen B, Troiani RM, Noellemeyer EJ, et al. Variations in the polyphenol content of seeds of field grown Amaranthus genotypes. Food Chemistry. 2011; 129(1):131—138. doi: 10.1016/j.foodchem.2011.04.044Steffensen S.K., Rinnan A., Mortensen A.G., Laursen B., Troiani R.M., Noellemeyer E.J. и др. Variations in the polyphenol content of seeds of field grown Amaranthus genotypes // Food Chemistry. 2011. Vol. 129. № 1. P. 131-138. doi: 10.1016/j.foodchem.2011.04.044Sultanov YMA, Magomedmirzoeva RG, Alimirzoeva ZM, Rabadanov GA. Investigation of the possibility of introducing amaranth in conditions of Southern Dagestan. In: Actual problems of development of vegetable growing and potato growing. 2017. p. 185—188. (In Russ).Султанов Ю.М.А., Магомедмирзоева Р.Г., Алимирзоева З.М., Рабаданов Г.А. Исследование возможности интродукции амаранта в условиях Южного Дагестана // Актуальные проблемы развития овощеводства и картофелеводства : сб. науч. тр. Региональной научно-практической конференции. 2017. С. 185-188.Gins MS, Gins VK, Kononkov PF, Pivovarov VF, Romanova EV, Osokin IE, Gins EM. Tekhnologiya vyrashchivaniya ovoshchnogo (listovogo) amaranta [Technology for growing vegetable (leaf) amaranth]. Moscow: RUDN Publ.; 2017. (In Russ).Гинс М.С., Гинс В.К., Кононков П.Ф., Пивоваров В.Ф., Романова Е.В., Осокин И.Е., Гинс Е.М. Технология выращивания овощного (листового) амаранта. М.: РУДН, 2017. 49 с.State Standard 7047–55. Vitaminy A, S, D, V1, V2, i RR. Otbor prob, metody opredeleniya vitaminov i ispytaniya kachestva [Vitamins A, C, D, B1, B2, and PP. Sampling, methods for determining vitamins and quality tests].ГОСТ 7047-55. Витамины А, С, D, В1, В2, и РР. Отбор проб, методы определения витаминов и испытания качества витаминных препаратов.Sapozhnikova EV, Dorofeeva LS. Determination of ascorbic acid content in colored plant extracts by iodometric method. Food industry. 1966; (5):29—31. (In Russ).Сапожникова Е.В., Дорофеева Л.С. Определение содержания аскорбиновой кислоты в окрашенных растительных экстрактах йодометрическим методом // Консервная и овощесушильная промышленность. 1966. № 5. C. 29-31.Kolomiyets NE, Kalinkina GI, Sapronova NN. Standardization of stinging nettle (Urtica dioica) leaves. Farmatsiya (Pharmacy). 2011; (6):22-24. (In Russ).Коломиец Н.Э. Калинкина Г.И., Сапронова Н.Н. Стандартизация листьев крапивы двудомной // Фармация. 2011. № 6. С. 22-24.Biswas M, Dey S, Sen R. Betalains from Amaranthus tricolor L. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 2013; 1(5):87—95.Biswas M., Dey S., Sen R. Betalains from Amaranthus tricolor L. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 2013. Vol. 1. № 5. Р. 87-95.Gengatharan A, Dykes GA, Choo WS. Betalains: natural plant pigments with potential application in functional foods. LWT Food Sci Technol. 2015; 64(2):645—649. doi: 10.1016/j.lwt.2015.06.052Gengatharan A., Dykes G.A., Choo W.S. Betalains: natural plant pigments with potential application in functional foods // LWT Food Sci Technol. 2015. Vol. 64. № 2. P. 645-649. doi: 10.1016/j.lwt.2015.06.052Pakhomov VP, Yashin YI, Yashin AY, Bagirova VL, Arzamastsev AP, Kukes VG, Shikh EV. Sposob opredeleniya summarnoi antioksidantnoi aktivnosti biologicheski aktivnykh veshchestv [Method for determining the total antioxidant activity of biologically active substances]. Patent RUS, no. 2238554, 2004. (In Russ).Пахомов В.П., Яшин Я.И., Яшин А.Я., Багирова В.Л., Арзамасцев А.П., Кукес В.Г., Ших Е.В. Способ определения суммарной антиоксидантной активности биологически активных веществ : патент на изобретение RUS 2238554, 2003.Gins MS, Gins VK, Kolesnikov MP, Kononkov PF, Chekmarev PA, Kagan MY. Metodika analiza fenol'nykh soedinenii v ovoshchnykh kul'turakh [Methodology for analysis of phenolic compounds in vegetable crops]. Moscow: Ministry of Agriculture of the Russian Federation Publ; 2010. (In Russ).Гинс М.С., Гинс В.К., Колесников М.П., Кононков П.Ф., Чекмарев П.А., Каган М.Ю. Методика анализа фенольных соединений в овощных культурах. М.: Мин-во сельского хоз-ва Рос. Федерации, 2010.Lichtenthaler HK. Chlorophylls and carotenoids pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in enzymology. 1987; 148:350—382. doi: 10.1016/0076-6879(87)48036-1Lichtenthaler H.K. Chlorophylls and carotenoids - pigments of photosynthetic biomembranes // Methods in enzymology. 1987. Vol. 148. P. 350-382. doi: 10.1016/00766879(87)48036-1Trineeva ОV, Slivkin АI, Safonova ЕF. Determination of hydroxycinnamic acids, carotenoids and chlorophyll in the leaves of stinging nettle (Urtica Dioica L.). Khimiia rastitel’nogo syr’ia (Chemistry of plant raw material). 2015; (3): 105-110. DOI: https://doi.org/ 10.14258/jcprm.201503522 (In Russ).Тринеева О.В., Сливкин А. И., Сафонова Е.Ф. Определение гидроксикоричных кислот, каротиноидов и хлорофилла в листьях крапивы двудомной (Urtica Dioica L.) // Химия растительного сырья. 2015. № 3. С. 105-110. DOI: https://doi.org/10.14258/jcprm.201503522Vysochina GI. Amaranthus (Amaranthus L.): chemical composition and prospects of use (review). Khimija rastitel'nogo syr'ja (Chemistry of plant raw material). 2013; (2):5—14. doi: 10.14258/jcprm.1302005 (In Russ).Высочина Г.И. Амарант (Amaranthus L.): химический состав и перспективы использования (обзор) // Химия растительного сырья. 2013. № 2. C. 5-14. doi: 10.14258/jcprm.1302005Zheleznov AV, Zheleznova NB, Burmakina NV, Yudina RS. Amaranth: Scientific Basis of Introduction [Amaranth: Scientific Basis of Introduction]. Novosibirsk: Geo Publ.; 2009. (In Russ).Железнов А.В., Железнова Н.Б., Бурмакина Н.В., Юдина Р.С. Амарант: научные основы интродукции. Новосибирск : Гео, 2009. 236 c.Osmolovskaya NG, Kuchaeva LN, Novak VA. Role of organic acids in formation of the ionic composition of glycophyte leaves in ontogenesis. Russian Journal of Plant Physiology. 2007; 54(3):381—388. (In Russ).Осмоловская Н.Г., Кучаева Л.Н., Новак В.А. Роль органических кислот при формировании ионного состава листьев гликофитов в онтогенезе // Физиология растений. 2007. Т. 54. № 3. С. 381-388.Lyubimov VY. Mekhanizm fotodykhaniya v list'yakh s4-rastenii i ego regulyatsiya [Mechanism of photorespiration in leaves of c4 plants and its regulation] [Dissertation] Pushchino; 1994. (In Russ).Любимов В.Ю. Механизм фотодыхания в листьях C4-растений и его регуляция : автореф. дис. … д-ра биол. наук. Пущино, 1994.Vladimirov YA. Biological membranes primary sources and targets of free radicals. In: Istochniki i misheni svobodnykh radikalov v krovi cheloveka [Sources and targets of free radicals in human blood]. Moscow; 2017. p. 5—84. (In Russ).Владимиров Ю.А. Глава 1. Биологические мембраны - первичные источники и мишени свободных радикалов // Источники и мишени свободных радикалов в крови человека : монография / под ред. Ю.А. Владимирова. М., 2017. С. 5-84.Kodentsova VM, Risnik DV. Tocopherols: biological role, criteria for vitamin supply, physiological need of the body and recommended consumption norms. Nutrition. 2018; 8(2):22—31. (In Russ).Коденцова В.М., Рисник Д.В. Токоферолы: биологическая роль, критерии витаминной обеспеченности, физиологическая потребность организма и рекомендуемые нормы потребления // Вопросы диетологии. 2018. Т. 8. № 2. С. 22-31.Slimen IB, Najar T, Abderrabba M. Chemical and antioxidant properties of betalains. J Agric Food Chem. 2017; 65(4):675—689. doi: 10.1021/acs.jafc.6b04208Slimen I.B., Najar T., Abderrabba M. Chemical and antioxidant properties of betalains. J Agric Food Chem. 2017. Vol. 65. № 4. P. 675-689. doi: 10.1021/acs.jafc.6b04208