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

Чёрная дыра в центре галактики не разрушает близкие звёзды — A&A сегодня в 4:56
Их должно было разорвать — но они существуют: как звёзды выживают рядом с чёрной дырой — астрономы поражены

Астрономы впервые зафиксировали стабильные орбиты звёзд у самой Стрельца A*. Может ли черная дыра не разрушать, а защищать всё вокруг себя?

Читать полностью »
HONOR выявила пять типов владельцев смартфонов в России — Ferra.ru вчера в 22:12
Он не просто звонит — он показывает, кто вы есть: HONOR узнала правду о владельцах смартфонов

HONOR изучила привычки владельцев смартфонов и выделила пять типов — от бережливых прагматиков до безразличных экстремалов.

Читать полностью »
Абдоминальное ожирение усиливает опасные изменения сердца вчера в 20:10
Когда сантиметр на талии решает судьбу: пивной живот вызывает изменения в сердце, которые не видно без МРТ

Крупное исследование показало: "пивной живот" опаснее лишнего веса в целом. Абдоминальный жир радикально нарушает работу сердца и особенно опасен для мужчин.

Читать полностью »
Победить старение одной таблеткой невозможно — генетик Карасев вчера в 18:44
Бессмертие отменяется: природу не обманешь таблеткой — наука признала бессилие перед возрастом

Генетик Александр Карасев объяснил, почему победить старение одной таблеткой невозможно и как наука реально изучает механизмы долголетия.

Читать полностью »
Popular Science: средневековый текст фиксирует вспышку звезды XII века вчера в 18:22
Средневековая поэма раскрыла тайный взрыв звезды: ученые нашли сведения о сверхновой из 1181 года

Астрономы нашли новые сведения о сверхновой 1181 года благодаря арабской поэме XII века. Исследование помогло уточнить местоположение древнего взрыва и восстановить детали наблюдений, которые веками оставались загадкой.

Читать полностью »
Определить прослушку телефона сегодня невозможно — Дмитрий Артимович вчера в 17:57
Ваш телефон больше не ваш: прослушку уже невозможно заметить — технологии стали умнее людей

Киберэксперт Дмитрий Артимович объяснил, почему сегодня невозможно определить прослушку телефона и как защитить личные данные от перехвата.

Читать полностью »
LIGO зафиксировал слияние объектов легче Солнца — Science вчера в 16:20
Объект массой меньше Солнца слился с невидимым партнёром — учёные в шоке от странного сигнала из космоса

Астрономы зафиксировали необычное слияние — возможно, это след древних первичных чёрных дыр, появившихся сразу после Большого взрыва.

Читать полностью »
Учёные подтвердили: собаки чувствуют стресс хозяев — Animal Cognition вчера в 14:03
Собака чувствует настроение хозяина раньше, чем он сам: запах выдает стресс за секунды — подтверждено экспериментом

Учёные из Неаполя доказали: собаки чувствуют стресс хозяина с точностью 93%. Как это удается им раньше, чем человек сам это заметит?

Читать полностью »