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

Учёные показали, что соцсети выявляют угрозу раньше появления заболевших сегодня в 4:17
Посты предсказывают вспышки болезней точнее сводок Минздрава: как это возможно

Учёные нашли способ предсказывать вспышки болезней ещё до появления первых случаев. Соцсети стали источником ранних сигналов об угрозе.

Читать полностью »
Исследователи выявили рост углеродного следа от питомцев сегодня в 3:44
Собаки оказались невидимыми загрязнителями: новый фактор климатического кризиса удивил всех

Новое исследование показало: содержание собак влияет на климат больше, чем принято думать. Почему эта тема вызвала бурю эмоций и как найти баланс?

Читать полностью »
Учёные выявили центр принятия решений у животных сегодня в 2:11
В мозге животных нашли центр решений: одна зона управляет всем поведением

Учёные нашли участок мозга, который помогает животным понимать, что ситуация изменилась. Он позволяет им обновлять ожидания и принимать гибкие решения.

Читать полностью »
Учёные выявили замедленное заживление ран у рыжеволосых сегодня в 1:45
Рыжие заживают медленнее: ген, который делает царапины почти вечными

Новое исследование показало, что у рыжеволосых людей раны заживают иначе. Учёные объяснили, как один ген влияет на воспаление и восстановление кожи.

Читать полностью »
Орнитолог рекомендовал подкармливать зимующих уток сухими кормами сегодня в 0:33
Хлеб убивает уток медленно: чем на самом деле нужно кормить птиц зимой

Зимняя подкормка уток и белок кажется простой, но ошибки могут навредить животным. Как сделать это правильно и безопасно?

Читать полностью »
Учёные зафиксировали изменение эволюционной структуры лесов Амазонии вчера в 23:41
Эволюция разворачивается назад: вмешательство человека запускает в Амазонии сценарий, которого учёные боялись десятилетиями

Новое исследование показало: вмешательство человека необратимо меняет эволюционную структуру Амазонии. Что именно происходит с тропическим лесом?

Читать полностью »
Птичий грипп уничтожил 47% морских слонов в Южной Георгии вчера в 22:57
Южные моря накрыла волна смерти: птичий грипп уничтожает колонии гигантов без шанса на спасение

Птичий грипп уничтожил почти половину популяции морских слонов на Южной Георгии. Учёные рассказали, какие последствия ждут вид и почему вирус оказался таким разрушительным.

Читать полностью »
В РАН начали испытания новых гибридов хризантем вчера в 21:21
Хризантемы пережили генетическую революцию: появляются сорта, которых ещё не видел рынок

Учёные РАН вывели новые гибриды хризантем и готовят их к государственной регистрации. Как происходит селекция и почему эти цветы так важны для отрасли?

Читать полностью »