Вероника Белова Опубликована 12.04.2018 в 10:00

Кукуруза для "голубой" крови

1824.jpeg

Ученые создают селекционный материал для выращивания кукурузы с уникальным химическим составом зерна. Ценность этой кукурузы в том, что в ее зерне вместо обычного крахмала содержится более ценный, амилопектиновый. Из такого крахмала получают плазмозаменяющие средства при травмах, ожогах, операционном шоке, сепсисе. К тому же доля амилопектина в этом крахмале с обычных 20-30% повышается вплоть до 100%.

В процессах химической модификации крахмалов предпочтительно применение амилопектиновых крахмалов, так как необходимые свойства достигаются при меньшей степени модификации. Эти крахмалы (как нативные, так и модифицированные) широко применяется в пищевой промышленности. Они обеспечивают различным соусам, начинкам, кремам, консервированным и молочным продуктам вязкость, однородность и текстуру. Также улучшается стабильность пищевых продуктов при замораживании. За счет лучшей растворимости в воде амилопектиновый крахмал является предпочтительным сырьем для производства мальтодекстринов. Его широко используют при производстве связующих покрытий, клеевых составов для этикеток и конвертов, клейких лент, в картонажном производстве, а также в качестве модификаторов вязкости. Кроме того, его используют для приготовления стабилизирующих растворов при бурении скважин.

1821.jpeg
Рис.1. Зерно восковидной кукурузы

Амилопектиновый крахмал превосходит по своим качествам обычные крахмалы. Особенностью амилопектинового крахмала являются чистота и прозрачность клейстера, высокая вязкость и устойчивость при хранении. Он входит в состав пищевых продуктов, детского и лечебного питания, в качестве отличного загустителя и стабилизатора. Селекция восковидной кукурузы была начата в Краснодарском НИИ сельского хозяйства в 1954 году. С 1964 года в этой работе принимали участие специалисты Всероссийского НИИ крахмалопродуктов. Совместно с краснодарскими коллегами они создали новый сорт кукурузы «Краснодарская восковидная 303-ВК». Затем в НИИ был разработан гидролизованный амилопектиновый крахмал, который использовали в производстве противошокового кровезаменителя «Волекам». Он применяется в качестве плазмозаменяющего средства при травмах, ожогах, операционном шоке, сепсисе. Оксиэтилированный гидролизованный амилопектиновый крахмал может быть использован как плазмозаменитель в качестве компонента искусственной «голубой» крови, которая служит переносчиком кислорода.

1822.jpeg
Рис.2. Початки диплоидной восковидной кукурузы

В нашей стране производство крахмалов после распада СССР значительно упало, в то время как за рубежом оно развивается высокими темпами. Сейчас весь амилопектин, вырабатываемый на крахмальных заводах России, получают из импортного дорогостоящего сырья.

Рассказывает ведущий научный сотрудник Федерального исследовательского центра Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И.Вавилова, доктор биологических наук Эдуард Хатефов:

- Это не генетически модифицированный продукт, а результат длительной селекции одного гена «waxy». Впервые восковидная кукуруза была обнаружена в ВИРе среди образцов мировой коллекции кукурузы, привезенных с Дальнего Востока задолго до создания ГМ-продуктов. Зерно восковидной кукурузы гораздо легче и мельче зерен обычной кукурузы. А вот по качеству и стоимости крахмала - опережает их. Сейчас в Российском Госреестре селекционных достижений нет отечественных сортов и гибридов восковидной кукурузы.

Но в нашем институте (ВИРе) имеется коллекция линий и популяций, созданных на основе гена wx, которые могут быть ценным исходным материалом для селекции гибридов восковидной кукурузы. Некоторые экспериментальные гибридные комбинации с этими линиями показали урожай зерна в пределах 7-8т/га для среднеспелых групп ФАО. Нашими учеными ведутся исследования по созданию тетраплоидных аналогов этих линий с целью преодоления их основного недостатка - легковесности и мелкозерности. С помощью этого метода (полиплоидии) было создано много сортов и гибридов на других культурах характеризующихся крупнозерностью или крупноплодностью.

1823.jpeg
Рис. 3. Початки тетраплоидной восковидной кукурузы

По мнению ученых, гибриды восковидной кукурузы смогут конкурировать с современными высокоурожайными гибридами, зерно которых используется на фураж. К сожалению, в Госсорткомисии при оценке сортов для охраны государством предпочтение отдается гибридам превысившим урожай стандартов. При этом упускается из виду особенности химического состава зерна, которое и является главным звеном, придающим восковидной кукурузе ее ценность.

Подписывайтесь на Экосевер

Читайте также

Найден метод временного омоложения иммунной системы — Nature сегодня в 12:26
Печень меняет всё: как новая технология перезапускает иммунную защиту организма в старости

Учёные нашли способ заставить стареющую иммунную систему работать как молодую. Метод MIT использует печень как фабрику для временного омоложения клеток.

Читать полностью »
Уязвимость Whisper Leak позволила перехватывать чаты с ИИ — Microsoft сегодня в 8:10
Whisper Leak заставил ИИ говорить то, что должно было остаться тайной

Microsoft раскрыла уязвимость Whisper Leak, позволяющую перехватывать зашифрованные беседы с ИИ. Чем грозит новая угроза пользователям чат-ботов?

Читать полностью »
Атмосфера Земли просачивается на Луну — Nature Communications сегодня в 0:15
В атмосфере Земли нашли утечку: оказалось — Луна дышит нашим воздухом миллиарды лет

Часть атмосферы Земли миллиарды лет утекает на Луну. Новое открытие показало, как именно магнитное поле помогает переносить земные частицы через космос.

Читать полностью »
Очиститель воздуха Blueair Blue Signature подешевел до 23 500 ₽ — Live Science вчера в 23:10
Дом дышит, как лес после дождя: техника, которая заставляет воздух ожить

Очиститель воздуха Blueair Blue Signature стал ещё доступнее: мощный, стильный и почти бесшумный прибор теперь можно купить дешевле.

Читать полностью »
Зафиксирован двойной взрыв звезды с гравитационными волнами — астрономы Caltech вчера в 19:03
Сначала распалась, потом столкнулась сама с собой: странный взрыв в космосе пугает астрономию

Астрономы сообщили о необычном двойном взрыве звезды, который может оказаться первой в истории "superkilonova" и изменить модели звёздной эволюции.

Читать полностью »
Дежавю чаще встречается у впечатлительных людей — Pravda.Ru вчера в 16:39
О чём предупреждает дежавю? Психолог объяснила, когда стоит насторожиться — нервная система сигналит

Почему кажется, что происходящее уже случалось? Психиатр объяснила, когда дежавю — просто игра памяти, а когда сигнал тревожной психики.

Читать полностью »
Животные выбирают лидера по уровню энергетики — ветеринар Шеляков вчера в 16:29
Животные сердцем видят то, что скрыто от глаз: как питомцы выбирают своего человека

Почему кошки и собаки выбирают лидером только одного человека? Ветеринар объяснил, как внутренняя энергия влияет на доверие питомцев.

Читать полностью »
Пандемия изменила строение клювов у североамериканских птиц — PNAS вчера в 15:45
Эволюционировали с революционной скоростью: как пандемия изменила клювы и поведение городских птиц

Во время пандемии природа воспользовалась паузой. Ученые заметили, что городские птицы изменили форму клюва — и это может быть началом новой эволюции.

Читать полностью »