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

Полнолуние сокращает ночной сон на 20 минут — нейробиологи сегодня в 12:19
Лунная ловушка для сна: как одни и те же ночи заставляют людей бодрствовать по всему миру

Даже если вы соблюдаете все правила здорового сна, яркая Луна способна вмешаться в ночной отдых. Почему это происходит и как уменьшить влияние лунных циклов.

Читать полностью »
Поражение блуждающего нерва вызывает осиплость — невролог сегодня в 10:10
Почему вдруг пропадает голос и становится трудно дышать: невролог объяснил роль блуждающего нерва

Осиплость, хриплое дыхание и проблемы с глотанием могут быть признаком поражения блуждающего нерва. Разбираем, почему он так важен и какие симптомы требуют внимания.

Читать полностью »
Микроскопическая чёрная дыра превратит человека в облако частиц сегодня в 8:12
Этот космический объект — страшнее пули: вот что сделает микроскопическая чёрная дыра с человеком

Микроскопическая чёрная дыра может быть опаснее пули. Учёные объясняют, как такие объекты разрушают ткани человека и почему это происходит быстрее, чем можно представить.

Читать полностью »
Тридцать белух остались в разрушающемся парке Marineland — The Guardian сегодня в 6:01
Каждый месяц — новая смерть: несчастные белухи гибнут, пока чиновники перекладывают вину

Пока власти и защитники природы спорят о будущем белух, время для тридцати животных из Marineland стремительно уходит — и каждый новый шаг лишь усложняет их судьбу.

Читать полностью »
Неделя без соцсетей снизила тревожность на 16% — JAMA Network Open сегодня в 4:45
Отложи телефон — почувствуешь разницу: даже короткий отдых от соцсетей помогает справиться с тревогой

Новое исследование показало, что всего неделя без соцсетей снижает тревожность, депрессию и бессонницу. Почему эффект оказался таким заметным?

Читать полностью »
Китай проверил подавление Starlink — South China Morning Post сегодня в 2:16
Starlink оказался уязвим, как стекло: Китай просчитал сценарий, который ломает спутниковую броню

Китайские исследователи проверили, насколько реально перекрыть работу Starlink на крупной территории. Эксперимент дал необычные результаты.

Читать полностью »
Интерес и разнообразие повышают качество тренировки — фитнес-эксперт сегодня в 0:16
Тренировка до упаду — миф: спортсмен объяснил, как на самом деле должен чувствовать себя человек после зала

Фитнес-эксперт Дмитрий Яшанькин объяснил, что тренировка считается успешной только тогда, когда даёт энергию, радует и не приводит к изнурению. Разбираем критерии эффективности.

Читать полностью »
Модель экзоскелета без электроники разработали магистранты ТГУ вчера в 22:13
Рычаги вместо моторчиков: разработка ТГУ переворачивает представления о физических нагрузках

Магистранты ТГУ создают экзоскелет, который перераспределяет нагрузку и помогает дольше сохранять силы. Разбираемся, чем он отличается от аналогов.

Читать полностью »