Значение компонентов питательного раствора в формировании композиции аромата срезанных роз

• Автор: Артюшина, Ирина Юрьевна
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Особенности формирования композиции аромата срезанных

роз (обзор литературы)

1.1. История появления и основные характеристики культуры роз на

срезку

1. 2. Аромат как продукт жизнедеятельности растения

1.3. Компонентный состав и биохимические основы формирования запаха роз

. 1.4. Физиологические и химические аспекты восприятия запахов

1.5. Методы анализа химического состава композиции аромата

1.6. Современные способы целенаправленного изменения аромата
Заключение по обзору литературы
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1. Объекты исследования
2.2. Состав питательного раствора. Схема опыта
2.3. Методы исследования
Глава 3. Изменение качественных и количественных характеристик аромата срезанных роз (экспериментальная часть)
3.1. Влияние предшественника, внесенного в питательный раствор, на состав смеси летучих органических соединений роз
3.2. Изменения смеси летучих органических соединений розы,
связанные со временем экспозиции растений в питательном растворе
3.3. Влияние концентрации предшественника на состав смеси летучих органических соединений, выделяемых цветками роз
3.4. Органолептический анализ
Выводы
Список используемой литературы
Приложения

Введение
Актуальность темы. Современные сорта роз на срезку часто не имеют своего специфического запаха. Это может быть обусловлено тем, что аромат, как таковой, не являлся целевой характеристикой для селекционеров. Основное внимание уделялось выведению стойких сортов, отличающихся формой, размером и окраской бутона, длиной стебля и другими морфометрическими показателями (Dudareva, 2000; Brown, 2002; Biology of Floral Scent, 2006). Еще одной причиной потери аромата могла стать непреднамеренная селекция в направлении уменьшения синтеза пахучих компонентов, например, из-за отрицательной корреляции между их содержанием в растении и длительностью жизни цветка после срезки. Так, установлено, что распространенные составляющие композиции цветочного аромата*1 — жасминовая кислота и метилжасмонат - способствуют физиологическому старению цветка, так как участвуют в синтезе этилена - гормона созревания (Porat, 1993).
Тем не менее, запах розы, наряду с цветом и формой цветка, длиной стебля и т.д., является значимой характеристикой ее качества и пользуется спросом у потребителя, что подчеркивает важность управления синтезом и эмиссией душистых веществ в декоративных культурах с экономической точки зрения (Zuker, 1998; Kaiser, 2004; De Preville, 2006; Lewinsohn, 2009; Negre-Zakharov, 2009). Летучие органические соединения, обуславливающие аромат растений, в том числе обладают биологической активностью, включая фитонцидную, антисептическую, антиспазматическую, тонизирующую, антиоксидантную, антиканцерогенную и другие (Виноградов, 2006; Ткачев, 2008), целенаправленно используемые для оздоровления окружающей среды в рамках гармонизации человека с современной городской средой обитания. Следовательно, управление биосинтезом и эмиссией фитоорганических выделений растений, в частности роз, может иметь практическое значение и для средоулучшающих фитотехнологий (Жученко, 2009).
1 * Под термином «композиция аромата» здесь и далее понимается смесь летучих органических соединений, выделяемая растением в окружающую среду.
Но, несмотря на усиливающийся в последние десятилетия интерес к вопросам производства компонентов аромата и механизмов, регулирующих их эмиссию, исследования биохимии этих процессов до сих пор немногочисленны. Вопросы, касающиеся модификации цветочного аромата, исследовались, главным образом, с позиций генной инженерии. Однако генный подход, несмотря на очевидную значимость, имеет ряд недостатков, которые могут ограничить его использование. Например, длительный промежуток времени с момента начала эксперимента до регистрации результата, отсутствие прямой зависимости «изменение гена - эмиссия компонента аромата», обусловленное сложной организацией биологических процессов в самом растении, и, вместе с тем, дорогостоящие технологии, применение которых, неизбежно сказывается на стоимости конечного продукта — новых сортов роз. Кроме того, обсуждаемый метод сам по себе не всегда является достаточным для изменения цветочного аромата.
Согласно ряду авторов (US Patent 7087552; Ben Zvi, 2008; Schie, 2006; Tanaka, 2005; Хелдт, 2011), нехватка доступного субстрата для биосинтеза пахучих веществ является одним из лимитирующих факторов этого процесса. Исходя из этого, появилась, на наш взгляд, интересная и открывающая широкое поле для исследований идея метаболического влияния на композицию цветочного аромата. В целом, вещества, определяющие аромат роз представляют собой вторичные метаболиты растений, которые принадлежат разным химическим классам веществ. Несмотря на их большое разнообразие, синтезируются эти соединения в растении через относительно небольшое число метаболических путей из определенных веществ - предшественников (как правило, продуктов первичного метаболизма). Таким образом, конечный продукт той или иной реакции синтеза может зависеть от доступности необходимых промежуточных соединений. Следовательно, применяя к питанию растения различные химические соединения, участвующие в процессе синтеза компонентов композиции аромата (или группы компонентов), можно влиять на состав смеси органических летучих соединений, выделяемых растением (Артюшина, 2013, № 2).

1.5.4. Сверхкритическая экстракция
Экстрагент применяется при таких давлении и температуре, которые превышают его критические параметры. Наиболее часто в качестве экстрагента применяют углекислый газ. В ходе экстракции возможно проведение фракционирования, так как растворимость разных групп веществ при разных температуре и давлении сильно отличается. Состав эфирных масел, получаемых этим способом, часто отличается от состава эфирных масел, экстрагируемых гидро- и пародистилляцией (МасЬтибай, 2005; Уагбат, 2005; Ма1чдщш, 2007).
Сверхкритическая экстракция применяется в тех случаях, когда нужно сохранить природный характер запаха. Экстракция проходит быстро и максимально полно.
Преимуществом данного метода экстракции является отсутствие в конечном продукте остатков растворителя, возможность проводить процесс экстракции при низких температурах, что особенно важно для растений, компоненты эфирного масла которых разрушаются при воздействии высоких температур. Кроме того, в экстрактах нет примесей (артефактов), и содержится меньшее количество монотерпенов по сравнению с дистилляционными методами. Однако, необходимо учитывать, что углекислый газ является полярным растворителем, и это обуславливает присутствие несвойственных обычным фитоэссенциям веществ (Виноградов, 2006). К тому же этот метод требует специального аппаратного обеспечения, что сказывается на его высокой цене.
Описанными выше методами определяется содержание веществ, принудительно извлекаемых из тканей растения. В большинстве случаев, получаемые такими способами смеси органических веществ заметно отличаются от смеси органических соединений, которые выделяются растением в окружающую среду самопроизвольно. Запах растений определяется той смесью веществ, которая выделяется из растения в атмосферу, следовательно, более информативным для оценки аромата является второй подход, который основан на улавливании веществ в пространстве около органов растения. Наиболее