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

Древняя керамика Месопотамии отразила арифметическое мышление — археологи сегодня в 9:13
Красота с подвохом: как древняя керамика оказалась первым учебником арифметики для человека

Древние орнаменты на керамике Месопотамии оказались не просто украшением: ученые нашли в них ранние признаки математического мышления и счета.

Читать полностью »
Little Foot может представлять новый вид гоминидов — The Guardian сегодня в 6:14
Скелет лежал на виду — а мы его не узнавали: одна из самых полных находок оказывается новым видом в истории человечества

Учёные предполагают, что знаменитая окаменелость Little Foot из Южной Африки может принадлежать ранее неизвестному виду предков человека.

Читать полностью »
Мурчание позволяет отличать кошек по голосу — Scientific Reports сегодня в 3:03
Мурчание кошки — как отпечаток пальца: учёные научились распознавать личность животного по звуку

Учёные доказали, что мурчание кошек отражает их индивидуальность сильнее, чем мяуканье. Почему этот звук можно считать "голосовым отпечатком" питомца?

Читать полностью »
Штамм дрожжей повысил эффективность биосинтеза — биологи сегодня в 0:11
Химия без нефти ближе, чем кажется: дрожжи показали, как химия может работать без катастроф

Японские учёные усилили пекарские дрожжи, сделав их устойчивыми к токсичной среде. Открытие может изменить подход к экологичному производству химии и лекарств.

Читать полностью »
Мозаичные узоры в живой природе обеспечивают защиту — PNAS Nexus вчера в 23:10
Живая мозаика: учёные раскрыли тайный код, по которому природа строит всё — от глаза до панциря

Почему природа так любит мозаики? Учёные выяснили, что плиточные узоры — универсальный способ выживания, а их принципы могут вдохновить инженеров будущего.

Читать полностью »
Исследование показало: запланированный секс усиливает желание — JSR вчера в 22:58
Хочешь, чтобы ночь была страстной? Сделай пометку в ежедневнике — неочевидный секрет успешного интима

Может ли запланированный секс быть страстным? Исследование показало, что пары, которые договариваются о близости заранее, становятся счастливее и желают друг друга чаще.

Читать полностью »
Кортизол усиливает эмоциональную память —  Science Advances вчера в 21:50
Когда стресс бывает полезен: как гормон тревоги перепрограммирует память — воспоминания ярче, чем фото

Учёные из Йельского университета выяснили, что кортизол помогает мозгу точнее запоминать эмоциональные события. Как стресс превращается в инструмент памяти?

Читать полностью »
Под Бермудами обнаружили неизвестную структуру —  Geophysical Research Letters вчера в 20:44
Под Бермудскими островами найдено 20 километров того, чего не должно быть: новая геологическая загадка

Учёные нашли под Бермудскими островами слой пород толщиной 20 километров — и это может объяснить, почему архипелаг не похож ни на одно место на Земле.

Читать полностью »