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

Развод родителей в детстве повышает риск инсульта на 61% — PLOS One сегодня в 14:07
Развод родителей оставляет след на всю жизнь: выяснилось, как он разрушает здоровье спустя 50 лет

Учёные выявили неожиданный фактор, повышающий риск инсульта. Как детские переживания могут отразиться на здоровье спустя десятилетия?

Читать полностью »
Учёные выявили подлёдные океаны на трёх спутниках Юпитера — NASA сегодня в 12:36
Спутник Юпитера будто дышит: под поверхностью может скрываться целая вселенная микробов

Учёные считают, что ледяные спутники Юпитера могут оказаться местом, где человечество впервые обнаружит внеземную жизнь — возможно, в подледных океанах.

Читать полностью »
NatGeo: лошади Пржевальского возвращаются в Казахстанскую степь сегодня в 8:22
Из зоопарков — в бескрайнюю степь: эти редкие лошади победили в борьбе за существование

Последние дикие лошади планеты возвращаются в степи Казахстана. Как им удалось пережить исчезновение и что стоит за их новым путешествием домой?

Читать полностью »
В Китае обнаружен новый вид мамэнсизавра — Scientific Report сегодня в 6:15
Самый неожиданный динозавр десятилетия — и он родом не из Америки: новый вид раскрывает изоляцию древнего Китая

В Китае найден новый вид динозавра-зауропода — открытие проливает свет на эволюцию древних гигантов позднеюрской эпохи и уточняет палеогеографию Азии.

Читать полностью »
Обнаружена вращающуяся структуру из сотен галактик — MNRAS сегодня в 4:42
Во Вселенной бушует гигантское торнадо: астрономы поражены — 283 галактики двигаются как одно целое

Астрономы нашли гигантскую вращающуюся нить длиной 49 миллионов световых лет. Что делает её уникальной и как она помогает понять устройство Вселенной?

Читать полностью »
Обновление Windows 11 вызвало синий экран у пользователей России — Shot сегодня в 2:06
Синий экран смерти вернулся, как старый кошмар: как и почему Windows запускает цепную реакцию сбоев

После установки патча KB5063878 владельцы Windows 11 столкнулись с синим экраном смерти и исчезновением накопителей, что привело к сбоям при запуске системы.

Читать полностью »
Телескоп Роман подготовили к финальным испытаниям в NASA вчера в 22:15
Новый глаз человечества: NASA завершило сборку телескопа, который перепишет историю космоса

Телескоп "Нэнси Грейс Роман" собран и готов к испытаниям. NASA обещает с его помощью заглянуть в прошлое Вселенной и открыть новые тайны космоса.

Читать полностью »
NatGeo: вулканические извержения ускорили распространение Чёрной смерти вчера в 18:12
Вулканы изменили историю: вот как извержения ускорили Чёрную смерть в Средневековье

Учёные обнаружили, что вулканические извержения могли косвенно ускорить распространение Чёрной смерти в Европе. Разбираемся, как климат и торговля усилили эпидемию.

Читать полностью »