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