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

К 2040 году жара затронет две трети мировых дата-центров —  Rest of World сегодня в 0:08
Мир не просто сгорает, он ещё и плавится: жара ставит дата-центры на грань выживания

Рост ИИ и цифровизации приводит к строительству дата-центров. Но учёные предупреждают: жара становится глобальным вызовом для цифрового мира.

Читать полностью »
Российские химики получили метастабильную форму фенилбутазона — КФУ вчера в 23:10
Фенилбутазон пережил второе рождение: химики нашли способ обмануть кислород

Российские учёные нашли способ упростить и удешевить производство популярного противовоспалительного препарата, устранив главный барьер в его синтезе.

Читать полностью »
Оранжевую акулу-няньку поймали у Коста-Рики — Science Alert вчера в 19:02
Не маскировка, а вызов: акула-нянька удивила цветом и поставила под сомнение законы выживания

У берегов Коста-Рики рыбаки встретили акулу-няньку необычного оранжевого цвета. Учёные объясняют, как редкая мутация позволила ей выжить.

Читать полностью »
Пекин назвал спутники Starlink угрозой мирному космосу — New-Science.ru вчера в 15:35
Интернет становится оружием: почему Китай обвинил Starlink в подрыве космической безопасности

Китай заявил в ООН, что Starlink угрожает безопасности в космосе. Почему тысячи спутников стали поводом для тревоги — и есть ли шанс избежать орбитальной гонки?

Читать полностью »
Первые зубоподобные структуры выполняли сенсорные функции — Nature вчера в 11:10
Зубы родом не изо рта: древние рыбы носили их на коже, как броню

Учёные из США выяснили, что зубы изначально не служили для жевания, а были органами чувств, помогающими древним рыбам выживать и ориентироваться в воде.

Читать полностью »
Шифр с картами и костями воспроизвёл свойства текста Войнича — Cryptologia вчера в 7:12
Игральные карты против тайны века: простой трюк объяснил, откуда взялись символы рукописи Войнича

Карты и кости помогли исследователям воспроизвести загадочные символы рукописи Войнича. Новый шифр не даёт ответа, но меняет взгляд на тайну.

Читать полностью »
Теобромин в шоколаде замедляет старение организма — Aging вчера в 3:19
Сладкий секрет долголетия: не отказывайтесь больше от этого лакомства — оно поворачивает время вспять

Учёные нашли в тёмном шоколаде вещество, замедляющее старение. Может ли горькое лакомство стать ключом к долголетию — или это лишь сладкое совпадение?

Читать полностью »
Горы Гамбурцева сформировались 500 миллионов лет назад — геологи 06.01.2026 в 22:10
Под Антарктидой бьётся каменное сердце Земли: лёд скрывал горы призраки

Под толщей антарктического льда скрываются горы, которым миллионы лет. Ученые нашли способ узнать, как они возникли и почему до сих пор не исчезли.

Читать полностью »