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

Ускоритель для Starship лопнул на испытаниях и задержал программу SpaceX сегодня в 8:22
Vечта Маска даёт сбой за сбоем: новая поломка Starship ставит крест на планах ближайших запусков

Во время испытаний на стартовой площадке взорвался прототип Starship третьего поколения — почему это произошло, что значит для программы и какие последствия ждут компанию.

Читать полностью »
Большой Взрыв произошёл одновременно во всех точках — Universe Today сегодня в 4:24
Что не так с теорией Большого взрыва? Учёные выяснили: Вселенная продолжает взрываться везде и сразу

У Вселенной нет края и центра. Большой Взрыв произошёл везде и сразу — в том числе здесь, где вы сидите. Почему пространство так себя ведёт?

Читать полностью »
Новую концепцию пространства и времени представили в AIP Advances сегодня в 2:31
Материя уступает трон научного мироздания: как новая модель реальности ломает привычные законы

Новая работа профессора Уппсальского университета предлагает смелый взгляд на природу реальности и ставит под сомнение привычное представление о роли сознания.

Читать полностью »
Учёные установили, что дневной сон замедляет старение мозга на 6 лет сегодня в 0:43
Хотите мозг моложе на 6 лет? Учёные нашли простой способ

Новое исследование UCL показало: регулярный короткий дневной сон помогает сохранить объём мозга и замедлить его старение на несколько лет.

Читать полностью »
Мужской и женский алкоголизм имеют схожие механизмы сегодня в 0:09
Алкоголь один и тот же, но ломает по-разному: почему женская зависимость развивается иначе

Почему женская зависимость развивается иначе, чем мужская, и за счёт чего женщины чаще оказываются более успешными в лечении? Эксперт объясняет ключевые различия.

Читать полностью »
Учёные протестировали назальные капли против глиобластомы у мышей вчера в 23:15
Прорыв в лечении глиобластомы: лекарства доставили в мозг через нос, минуя барьеры

Учёные разработали назальные капли с наночастицами, которые доставляют лекарства прямо в мозг и подавляют глиобластому у мышей. Метод обещает стать основой новой терапии.

Читать полностью »
Учёные улучшили микроструктуру цемента нанолистами графена вчера в 22:55
В МИСИС нашли способ удешевить огнеупорную промышленность с помощью графеновых нанолистов

Учёные МИСИС усилили алюминатно-кальциевый цемент нанолистами оксида графена: прочность выросла, пористость снизилась. Разбираем, как работает новая технология.

Читать полностью »
У Гренландии обнаружена устойчивая холодная зона — океанологи Калифорнийского университета вчера в 22:14
Холодное сердце океана пробудилось: у Гренландии формируется зона, способная изменить климат

Учёные пытаются понять, почему рядом с Гренландией сохраняется зона холодной воды, несмотря на потепление океана. Эти данные делают эту загадку ещё интереснее.

Читать полностью »