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

Искусственный интеллект описал признаки осознанности — учёные arXiv сегодня в 10:10
Машины начинают мечтать: искусственный разум впервые говорит о себе

Новое исследование показало: чем меньше искусственный интеллект способен лгать, тем чаще он говорит о собственной осознанности.

Читать полностью »
Монолитный 3D чип превзошёл 2D аналоги в тестах ИИ — Stanford University сегодня в 6:21
Чипы получают этажи, а ИИ приобретает свободу: что стоит за новым технологическим поворотом

Инженеры создали 3D-чип, который по-новому решает проблему передачи данных в ИИ и показывает, что такие технологии готовы к промышленному производству.

Читать полностью »
Человечество создало защитный барьер вокруг планеты — MIT сегодня в 2:22
Сверхнизкие частоты как оружие: радиоволны формируют вокруг Земли космическую броню

Учёные MIT подтвердили: радиоволны сверхнизкой частоты способны формировать вокруг Земли защитный барьер. От чего он нас защищает?

Читать полностью »
Использование ИИ вызвало переоценку способностей у людей — Университет Аалто вчера в 21:10
Машины убедили нас в гениальности: как ИИ незаметно перепрошил самоуверенность

Учёные выяснили, что использование искусственного интеллекта заставляет людей переоценивать собственные способности. Почему ИИ создаёт иллюзию уверенности?

Читать полностью »
Запрет угощать собак и кошек икрой перед праздниками разъяснили ветеринары вчера в 18:47
Новогодний деликатес опасен – икра может серьёзно навредить кошкам и собакам

Ветеринар предупредил: новогодние деликатесы могут навредить питомцам. Икра, колбасы и сладости несут скрытую угрозу для собак и кошек.

Читать полностью »
Несколько минут с чужим смартфоном могут стоить денег — эксперт Лукацкий вчера в 16:12
Телефон как чужая душа: стоит отдать на минуту — и теряешь всё

Эксперт Cisco Systems объяснил, почему передача телефона в чужие руки может стоить владельцу денег и доступа к личным данным.

Читать полностью »
В Сколтехе создали модель, предсказывающую реакционность элементов вчера в 14:46
Российские гении: ученые Сколтеха предложили универсальную модель химической активности

Учёные Сколтеха предложили простую модель, которая объясняет, почему одни элементы активно реагируют, а другие — почти нет.

Читать полностью »
Астрофизик Киппинг предсказал трагический первый контакт с инопланетянами вчера в 13:15
Громкий крик в ночи: почему первый контакт с инопланетянами может стать встречей со смертью

Учёный из Колумбийского университета предложил мрачную гипотезу о первом контакте. А что, если первым сигналом из космоса окажется крик умирающей цивилизации?

Читать полностью »