Питательная ценность образцов Vigna unguiculata (L.) Walp. с разным цветом семян

Актуальность. Вигна китайская Vigna unguiculata (L.) Walp. издавна культивируется в Африке, юго-восточной Азии и Америке. Семена V. unguiculata известны своими вкусовыми качествами и содержат высокое количество белков, углеводов, макро- и микроэлементов, биологически активных соединений. Отмечаются антиоксидантные, антиканцерогенные и антибактериальные свойства культуры. Продукты, приготовленные из семян и бобов V. unguiculata, обладают диетической ценностью и входят в рационы питания людей, заботящихся о своем здоровье. Целью работы являлось определение питательной ценности образцов V. unguiculata из коллекции ВИР разного эколого-географического происхождения и имеющих разную окраску семенной кожуры. Материалы и методы. Для исследования были подобраны 39 образцов из коллекции ВИР. Изучали содержание белка, крахмала, антоцианов, каротиноидов, β-каротина и хлорофиллов в семенах. Количество антоцианов в семенах определяли в спиртовых экстрактах спектрофотометрическим методом, белка – по Кьельдалю, крахмала – по Эверсу, хлорофиллы, каротиноиды и β-каротин – спектрофотометрическим методом. Результаты. Диапазон варьирования количества антоцианов в семенах достаточно широк: от 1,8 до 404,4 мг%. Наиболее высокие показатели отмечены у семян с чёрной окраской (124,3-404,4 мг%), меньшие – у белосемянных (1,8-3,9 мг%). Содержание общего белка находилось в пределах 18,8-30,5%, крахмала – 42,6-57,1%, хлорофиллов a и b – от 0,13 до 3,7 мг%. Каротиноиды и β-каротин обнаружены в минимальных количествах: 0,07-0,72 мг% и 0,01-0,14 мг% соответственно. Заключение. В нашем опыте содержание антоциана в семенах влияло на цвет семенной кожуры, но не оказывало воздействие на показатели белка, крахмала, каротиноидов и β-каротина. Также наблюдалась достоверная ассоциация между содержанием каротиноидов в семенах и эколого-географическим происхождение образца. Выявлена положительные корреляции (r>0,8) между содержанием хлорофиллов и β-каротина, между β-каротином и каротиноидами, отрицательная – между содержанием крахмала и белка (r= –0,81). Лучшую питательную ценность по комплексу изученных признаков имели образцы к-1738 ‘Сибирский размер’ (Россия) и к-567 (Индия).

1. Arora S.K., Das B. Cowpea as potential crop for starch. Starch-starke. 1976;28(5):158-160. DOI: 10.1002/STAR.19760280503

2. Ashokkumar K., Tar’an B., Diapari M., Arganosa G., Warkentin T.D. Effect of Cultivar and Environment on Carotenoid Profile of Pea and Chickpea. Crop Science. 2014;54:2225-2235. DOI: 10.2135/cropsci2013.12.0827

3. Bai Z., Huang X., Meng J., Kan L., Nie S. A comparative study on nutritive peculiarities of 24 Chinese cowpea cultivars. Food and Chemical Toxicology. 2020;146:111841. DOI: 10.1016/j.fct.2020.111841

4. Boukar O., Belko N., Chamarthi S., Togola A., Batieno J., Owusu E., Haruna M., Diallo S., Umar M., Olufajo O., Fatokun C. Cowpea (Vigna unguiculata): Genetics, Genomics and Breeding. Plant Breeding. 2019;138:415-424. DOI: 10.1111/pbr.12589

5. Carvalho M., Carnide V., Sobreira C., Castro I., Coutinho J., Barros A., Rosa E. Cowpea immature pods and grains evaluation: an opportunity for different food sources. Plants. 2022;11:2079. DOI: 10.3390/plants11162079

6. Chavan U.D., Momin A., Chavan J.K., Amarowicz R. Characteristics of starch from rice bean (Vigna umbellate L.) seeds – a short report. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences. 2009;59(1):25-27.

7. Choi S.W., Kang J.E., Lee S.K., Ly S., Chung J.I. Breeding of Black Soybean with Green Cotyledon and Four Recessive Alleles for Lipoxygenase, Kunitz Trypsin Inhibitor, Lectin, and Stachyose. Agronomy. 2021;11:309. DOI: 10.3390/agronomy11020309

8. Deepika D.D., Padhi S.R., Gore P.G., Tripathi K., Katral A., Chandora R., Abhishek G.J., Kondal V., Singh R., Bharadwaj R., Bhatt K., Rana J., Riar A. Nutritional potential of adzuki bean germplasm and mining nutri-dense accessions through multivariate analysis. Foods. 2023;12:4159. DOI: 10.3390/foods12224159

9. Егорова Г.П., Перчук И.Н., Соловьева А.Е., Буравцева Т.В. Источники высокого содержания белка семян фасоли обыкновенной (Phaseolus vulgaris) из мировой коллекции ВИР. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2019;180(2):44-50. DOI: 10.30901/2227-8834-2019-2-44-50

10. El-Qudah J.M. Estimation of carotenoid contents of selected Mediterranean legumes by HPLC. World Journal of Medical Sciences. 2014;10:89-93. DOI: 10.5829/idosi.wjms.2014.10.1.81202

11. FAOSTAT. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Food and agriculture data; 2024. Available from: https://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL [accessed Sept. 25, 2025].

12. ГОСТ 10845-98. Зерно и продукты его переработки. Метод определения крахмала. Москва: Стандартинформ; 2009. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200023863 [дата обращения: 11.04.2025].

13. ГОСТ 10846-91. Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка. Москва: Стандартинформ; 2009. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200023864 [дата обращения: 11.04.2025].

14. ГОСТ 9404-88. Мука и отруби. Метод определения влажности. Москва: Стандартинформ; 2007. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200022334 [дата обращения: 22.05.2025].

15. Ha T.J., Lee M.H., Park C.H., Pae S.B., Shim K.B., Ko J.M., Shin S.O., Baek I.Y., Park K.Y. Identification and characterization of anthocyanins in yard-long beans (Vigna unguiculata ssp. sesquipedalis L.) by High-Performance Liquid Chromatography with diode array detection and electrospray ionization/mass spectrometry (HPLC-DAD-ESI/MS) analysis. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2010; 58(4):2571-2576. DOI: 10.1021/JF903883E

16. Han K.-H., Kitano-Okada T., Seo J.-M., Kim S.-J., Sasaki K., Shimada K., Fukushima M. Characterisation of anthocyanins and proanthocyanidins of adzuki bean extracts and their antioxidant activity. Journal of Functional Foods. 2015;14:692-701. DOI: 10.1016/j.jff.2015.02.018

17. Jo H., Lee J.Y., Cho H., Choi H.J., Son C.K., Bae J.S., Bilyeu K., Song J.T., Lee J.D. Genetic diversity of soybeans (Glycine max (L.) Merr.) with black seed coats and green cotyledons in Korean germplasm. Agronomy. 2021;11:581. DOI: 10.3390/agronomy11030581.

18. Krylova E.А., Mikhailova A.S., Zinchenko Y.N., Perchuk I.N., Razgonova M.P., Khlestkina E.K., Burlyaeva M.O. The content of anthocyanins in cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) seeds and contribution of the MYB gene cluster to their coloration pattern. Plants. 2023;12(20):3624. DOI: 10.3390/plants12203624

19. Kan L., Nie S., Hu J., Wang S., Bai Z., Wang J., Zhou Y., Jiang J., Zeng Q., Song K. Comparative study on the chemical composition, anthocyanins, tocopherols and carotenoids of selected legumes. Food Chemistry. 2018;260:317-326. DOI: 10.1016/j.foodchem.2018.03

20. Luthria A., Singh K., D’Souza M. In vitro antioxidant activity of black gram, cowpea, desi chickpea and yellow mustards affected by sprouting. Journal of Global Biosciences. 2014;3(1):385-389. Available from: https://www.researchgate.net/publication/261996070_In_vitro_antioxidant_activity_of_black_gram_cowpea_desi_chickpea_and_yellow_mustard_as_affected_by_sprouting [accessed Sept. 13, 2025].

21. Naiker T.S., Gerrano A.S., Mellem J.J. Physicochemical properties of flour produced from different cowpea (Vigna unguiculata) cultivars of Southern African origin. Journal of Food Science and Technology. 2019;56(3):1541-1550. DOI: 10.1007/S13197-019-03649-1

22. Новиков Н.Н. Биохимия растений / под ред. И.А Фроловой, А.С. Максимовой. Москва: КолосС; 2012.

23. Огороднова У.А., Тимофеева О.А. Большой практикум по физиологии и биохимии растений: учебно-методическое пособие. Казань: Издательство Казанского университета; 2020. URL: https://kpfu.ru/portal/docs/F1945282971/Metodichka.Ogorodnovoj_.Timofeevoj_1.2.pdf [дата обращения: 25.09.2025].

24. Ojwang L., Dykes L., Awika J. Ultra performance liquid chromatography–tandem quadrupole mass spectrometry profiling of anthocyanins and flavonols in cowpea (Vigna unguiculata) of varying genotypes. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2012;60(14):3735-3744. DOI: 10.1021/JF2052948

25. Oke D.B., Tewe O.O., Fetuga B.L. The nutrient composition of some cowpea varieties. Nigerian Journal of Animal Production. 2015;22(1):32-36. DOI: 10.51791/NJAP.V22I1.2024

26. Orita A., Musou-Yahada A., Shoji T., Okiand T., Ohta H. Comparison of anthocyanins, proanthocyanidin oligomers and antioxidant capacity between cowpea and grain legumes with colored seed coat. Food Science and Technology Research. 2019;25(2):287-294. DOI: 10.3136/fstr.25.287

27. Padhi S.R., Bartwal A., John R., Tripathi K., Gupta K., Wankhede D.P., Mishra G.P., Kumar S., Archak S., Bhardwaj R. Evaluation and multivariate analysis of cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp] germplasm for selected nutrients – mining for nutri-dense accessions. Frontiers in Sustainable Food Systems. 2022;6:888041. DOI: 10.3389/fsufs.2022.888041

28. Панова Т.М. Щеголев А.А. Технология и оборудование для переработки растительного сырья: (методические указания по выполнению лабораторного практикума). Екатеринбург: Уральский государственный лесотехнический университет; 2010. URL: https://elar.usfeu.ru/bitstream/123456789/41/3/Panova_T.M.%2c%20_SHegolev_A.A..pdf [дата обращения: 25.09.2025].

29. Perchuk I., Shelenga T., Gurkina M., Miroshnichenko E., Burlyaeva M. Composition of primary and secondary metabolite compounds in seeds and pods of asparagus bean (Vigna unguiculata (L.) Walp.) from China. Molecules. 2020;25:3778. DOI: 10.3390/molecules25173778

30. Rezaei M.K., Deokar A.A., Arganosa G., Roorkiwal M., Pandey S.K., Warkentin T.D., Varshney R.K., Tarаn B. Mapping quantitative trait loci for carotenoid concentration in three F2 populations of chickpea. Plant Genome. 2019;12(3):190067. DOI: 10.3835/plantgenome2019.07.0067

31. Second Ravelombola W., Shi A., Weng Y., Motes D., Chen P., Srivastava V., Wingfield C. Evaluation of total seed protein content in eleven Arkansas cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) Lines. American Journal of Plant Sciences. 2016;7:2288-2296. DOI: 10.4236/ajps.2016.715201

32. Шмидт В.М. Математические методы в ботанике. Ленинград: Изд-во ЛГУ; 1984.

33. Cинеговская В.Т., Очкурова В.В., Синеговский М.О. Содержание белка и жира в семенах сортов сои различного генетического происхождения. Российская Сельскохозяйственная Наука. 2020;5:15-19. DOI: 10.31857/S250026272005004X

34. Sivasakthi K., Marques E., Kalungwana N., Carrasquilla-Garcia N., Chang P.L., Bergmann E.M., Bueno E., Cordeiro M., Sani S.G.A.S., Udupa S.M. Rather I.A., Rouf Mir R., Vadez V., Vandemark G.J., Gaur P.M., Cook D.R., Boesch C., von Wettberg E.J.B., Kholova J., Penmetsa R.V. Functional dissection of the chickpea (Cicer arietinum L.) stay-green phenotype associated with molecular variation at an ortholog of Mendel’s I gene for cotyledon color: implications for crop production and carotenoid biofortification. International Journal of Molecular Sciences. 2019;20(22):5562. DOI: 10.3390/ijms20225562

35. Sodedji K.A.F., Assogbadjo A.E., Lee B., Kim H.-Y. An integrated approach for biofortification of carotenoids in cowpea for human nutrition and health. Plants. 2024;13:412. DOI: 10.3390/plants13030412

36. Sodedji K.A.F., Ryu D.H., Choi J.Y., Agbahoungba S., Assogbadjo A.E., N’guetta S.P.A., Jung J.H., Nho C.W., Kim H.Y. Genetic diversity and association analysis for carotenoid content among sprouts of cowpea (Vigna unguiculata L. Walp). International Journal of Molecular Sciences. 2022;23(7):3696. DOI: 10.3390/ijms23073696

37. StatSoft. Electronic manual on statistics (Elektronnyi uchebnik po statistike). 1984-2021. [in Russian] (StatSoft. Электронный учебник по статистике. 1984-2021). URL: http://statsoft.ru/home/textbook/default.htm [дата обращения: 06.05.2025].

38. Talekar S.M. Studies on chlorophyll changes in healthy and diseased leaf of cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp). World Journal of Engineering Research and Technology. 2022;8(5):272-275.

39. Ubini A.R., Idegba C.M., Isaac I.E., Ileleji A., Bozeinghien H. Seed protein content variation in cowpea genotypes. African Journal of Plant Breeding. 2016;3(1):142-147.

40. Wang K., Huang M., Yang S., Li X., Gao Y., Yang P., Gao J., Gao X. Study on nutritional characteristics and antioxidant capacity of mung bean during germination. Czech Journal of Food Sciences. 2021;39(6):469-478. DOI: 10.17221/65/2021-CJFS

41. Weather and climate: reference and information portal (Pogoda i klimat: spravochno-informatsionnyi portal). 2024. [in Russian] (Погода и климат: cправочно-информационный портал. 2024). URL: http://www.pogodaiklimat.ru/ [дата обращения: 24.01.2025]

42. Zhou B., Zheng B., Wu W. The ncRNAs involved in the regulation of abiotic stress-induced anthocyanin biosynthesis in plants. Antioxidants. 2024;13(1):55. DOI: 10.3390/antiox13010055

43. Жужукин В.И., Горбунов В.С., Багдалова А.З. Изменчивость морфологических признаков и биохимического состава семян вигры в условиях нижнего Поволжья. Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2017;6:39-41.