Carotenoid content in Prunus armeniaca L. apricot fruits depending on the extraction method

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In the middle of the 20th century, specialists of the Tsitsin Main Moscow Botanical Garden of the Russian Academy of Sciences collected a valuable apricot gene pool characterized by high diversity and winter hardiness. From this gene pool, L.A. Kramarenko carried out selection work to develop winter-hardy apricot varieties, such as Aisberg, Vodoley, Guiani, Lel’, Tsarsky and others, which were included in the State Register of Breeding Achievements of the Russian Federation. The use of these varieties in further selective breeding requires information on their carotenoid content. In this work, we determine carotenoids in apricot (Prunus armeniaca L., Rosaceae) fruits of Moscow breeding varieties Aisberg, Vodoley, Guiani, Lel’, Tsarsky and Zachat’ievsky. We employed different extraction methods of plant raw materials, contributing to the optimal extraction of carotenoids from apricot fruits. Extraction was performed with hexane, 96% ethanol at room temperature, and EtOH heated to 60°C (water bath) for 40 min. The highest carotenoid content was observed in Lel’ (31.73 mg%) and Vodoley (31.77 mg%) varieties, while the lowest content was observed in the Zachat’ievsky sample (11.93 mg%). The application of multiple solvents increases the reliability of determining carotenoids in plants for computational and experimental studies. The discovered range of their content can be used for description of promising forms during breeding works. In this way, new and beneficial for health varieties may emerge.

About the authors

M. V. Semenova

V. Tsitsin Main Botanical Garden RAS

Email: sem_ma@mail.ru

A. G. Kuklina

V. Tsitsin Main Botanical Garden RAS

Email: alla_gbsad@mail.ru

V. V. Kondratieva

V. Tsitsin Main Botanical Garden RAS

Email: verbena_20@mail.ru

L. S. Olekhnovich

V. Tsitsin Main Botanical Garden RAS

Email: mila.oleh@mail.ru

T. V. Voronkova

V. Tsitsin Main Botanical Garden RAS

Email: winterness@yandex.ru

References

  1. Курегян А.Г. Спектрофотометрия в анализе каротиноидов // Фундаментальные исследования. 2015. N 2. С. 5166–5172. EDN: TWTATZ.
  2. Шашкина М.Я., Шашкин П.Н., Сергеев А.В. Роль каротиноидов в профилактике наиболее распространенных заболеваний // Российский биотерапевтический журнал. 2010. Т. 9. N 1. С. 77–86. EDN: QZSLDL.
  3. Katayama S., Ogawa H., Nakamura S. Apricot carotenoids possess potent anti-amyloidogenic activity in vitro // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2011. Vol. 59, no. 23. P. 12691–12696. https://doi.org/10.1021/jf203654c.
  4. Ali S., Masud T., Abbasi K.S., Mahmood T., Hussai A. Apricot: nutritional potentials and health benefits – a review // Annals Food Science and Technology. 2015. Vol. 16, no. 1. P. 175–189.
  5. Göttingerová M., Kumšta M., Rampáčková E., Kiss T., Nečas T. Analysis of phenolic compounds and some important analytical properties in selected apricot genotypes // HortScience. 2021. Vol. 56, no. 11. P. 1446–1452. https://doi.org/10.21273/HORTSCI16139-21.
  6. Lee D.S., Woo S.K., Yang C.B. Studies on the chemical composition of major fruits in Korea-On nonvolatile organic acid and sugar contents of apricot (maesil), peach, grape, apple and pear and its seasonal variation // Korean Journal of Food Science and Technology. 1972. Vol. 4, no. 2. P. 134–139.
  7. Stryjecka M., Kiełtyka-Dadasiewicz A., Michalak M., Rachoń L., Głowacka A. Chemical composition and antioxidant properties of oils from the seeds of five apricot (Prunus armeniaca L.) cultivars // Journal of Oleo Science. 2019. Vol. 68, no. 8. P. 729–738. https://doi.org/10.5650/jos.ess19121.
  8. Witherspoon J.M., Jackson J.F. Analysis of fresh and dried apricot // Modern Methods of Plant Analysis. 1995. Vol. 18. P. 111–131. https://doi.org/10.1007/978-3-642-79660-9_7.
  9. Акимов М.Ю., Бессонов В.В., Коденцова В.М., Эллер К.И., Вржесинская О.А., Бекетова Н.А.. Биологическая ценность плодов и ягод российского производства // Вопросы питания. 2020. Т. 89. N 4. С. 220–232. EDN: UOAQLM. https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10055.
  10. Сапарклычева С.Е. Содержание каротина (провитамина А) в растениях и его физиологическая значимость // Аграрное образование и наука. 2021. N 3. С. 4–9. EDN: YXWWAU.
  11. Fratianni A., Albanese D., Mignogna R., Cinquanta L., Panfili G., Di Matteo M. Degradation of carotenoids in apricot (Prunus armeniaca L.) during process // Plant Foods for Human Nutrition. 2013. Vol. 68. P. 241–246. https://doi.org/10.1007/s11130-013-0369-6.
  12. Голубкина Н.А., Химич Г.А., Антошкина М.С., Плотникова У.Д., Надежкин С.М., Коротцева И.Б. Особенности каротиноидного состава тыквы ‘Конфетка’, перспективы использования // Овощи России. 2021. N 1. C. 111–116. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2021-1-111-116.
  13. Кудрицкая С.Е. Каротиноиды плодов и ягод. Киев: Высшая школа, 1990. 211 с.
  14. Макаркина М.А., Джигадло Е.Н., Павел А.Р., Соколова С.Е., Попкова А.А. Оценка сортов абрикоса по химическому составу плодов, выращенных в условиях средней полосы России // Селекция, генетика и сортовая агротехника плодовых культур. Жилина: Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур, 2013. С. 73–78.
  15. Ruiz D., Egea J., Tomás-Barberán F.A., Gil M.I. Carotenoids from new apricot (Prunus armeniaca L.) varieties and their relationship with flesh and skin color // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2005. Vol. 53, no. 16. P. 6368–6374. https://doi.org/10.1021/jf0480703.
  16. Akin E.B., Karabulut I., Topcu A. Some compositional properties of main Malatya apricot (Prunus armeniaca L.) varieties // Food Chemistry. 2008. Vol. 107, no. 2. P. 939–948. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.08.052.
  17. Скворцов А.К., Крамаренко Л.А. Абрикос в Москве и Подмосковье. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2007. 188 с.
  18. Kramarenko L.A. Withstanding of Moscow apricots under extremely low (winter 2006) and extremely high (winter 2006-07) temperatures // Acta Horticulturae. 2010. Vol. 862. P. 453–458. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2010.862.70.
  19. Kramarenko L.A. Formation of the apricot’s cultigenous range // Skvortsovia. 2017. Vol. 3, no. 2. P. 72–75.
  20. Тринеева О.В., Сливкин А.И. Валидация методики определения каротиноидов в плодах облепихи различных способов консервации // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2016. N 2. С. 145–151.
  21. Куркин В.А., Шарова О.В., Афанасьева П.В. Совершенствование методики количественного определения суммы каротиноидов в сырье «Шиповника плоды» // Химия растительного сырья. 2020. N 3. С. 131–138. EDN: WWBCXM. https://doi.org/10.14258/jcprm.2020036093.
  22. Первушкин С.В., Куркин В.А., Воронин А.В., Сохина А.А., Шаталаев И.Ф. Методики идентификации различных пигментов и количественного спектрофотометрического определения суммарного содержания каротиноидов и белка в фитомассе Spirulina platensis (Nords.) Geilt. // Растительные ресурсы. 2002. Т. 38. N 1. С. 112–119.
  23. Lichtenthaler H.K. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes // Methods in Enzymology. 1987. Vol. 148. P. 350–382. https://doi.org/10.1016/0076-6879(87)48036-1.
  24. Болотов В.М., Черепнин В.С., Жеребцов В.А., Киселева Е.В. Химическая модификация природных каротиноидов растительного сырья // Известия вузов. Пищевая технология. 1996. N 1-2. С. 19–22. EDN: QBLHRH.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).